NASA mostra timelapse das mudanças do Universo ao longo de 12 anos

A cada seis meses, a espaçonave NEOWISE (Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer) da NASA completa uma meia viagem ao redor do Sol, tirando imagens em todas as direções.

Juntas, essas imagens formam um mapa de todo o céu que mostra a localização e o brilho de centenas de milhões de objetos. Usando 18 mapas de todo o céu produzido pela missão espacial (com os dias 19 e 20 para lançamento em março de 2023), os cientistas criaram o que é essencialmente um filme do céu, revelando mudanças que abrangem uma década.

Cada mapa é um recurso tremendo para os astrônomos, mas quando vistos em sequência, eles servem como um recurso ainda mais forte para tentar entender melhor o Universo. A comparação de mapas pode revelar objetos distantes que mudaram de posição ou brilho ao longo do tempo, o que é conhecido como astronomia no domínio do tempo.

“Se formos lá fora e olharmos para o céu noturno, pode parecer que nada muda, mas esse não é o caso”, disse Amy Mainzer, pesquisadora principal do NEOWISE na Universidade do Arizona em Tucson, EUA. “As estrelas têm chamas e explodem. Asteróides passam por nós e brilham. Buracos negros destroem estrelas. O Universo é um lugar muito ocupado e ativo.”

O NEOWISE era originalmente um projeto de processamento de dados para recuperar detecções de asteróides e suas características do WISE – um observatório lançado em 2009 e encarregado de escanear todo o céu para encontrar e estudar objetos além do nosso Sistema Solar. A nave espacial utilizada detectores refrigerados criogenicamente que os tornava sensíveis à luz infravermelha.

Não visível ao olho humano, a luz infravermelha é irradiada por uma infinidade de objetos cósmicos, incluindo estrelas frias e próximas e algumas das galáxias mais luminosas do Universo.

A missão WISE terminou em 2011, depois que o refrigerante a bordo – necessário para algumas observações infravermelhas – acabou, mas a espaçonave e alguns de seus detectores infravermelhos ainda estavam funcionando. Então, em 2013, a NASA redirecionou para rastrear asteróides e outros objetos perto da Terra. Tanto a missão quanto a espaçonave receberam um novo nome: NEOWISE.

Apesar da mudança, o telescópio infravermelho continuou a varrer o céu a cada seis meses e os astrônomos continuaram a usar os dados para estudar objetos além do nosso Sistema Solar.

Por exemplo, em 2020, os cientistas lançaram a segunda iteração de um projeto chamado CatWISE: um catálogo de objetos de 12 mapas de todo o céu do NEOWISE.

Os investigadores usam o catálogo para estudar anãs marrons, uma população de objetos encontrados em toda a Galáxia e à espreita na escuridão perto do nosso Sol. Embora se formem como estrelas, as anãs marrons não acumulam massa suficiente para iniciar a fusão nuclear, o processo que faz as estrelas brilharem.

Devido à sua proximidade com a Terra, as anãs marrons próximas parecem se mover mais rápido pelo céu do que as estrelas mais distantes que se movem na mesma velocidade. Assim, uma maneira de identificar anãs marrons entre os bilhões de objetos no catálogo é procurar objetos que se movem.

Um projeto complementar ao CatWISE chamado Mundos de Quintal: Planeta 9 convida os cientistas cidadãos a vasculhar os dados do NEOWISE em busca de objetos em movimento que as pesquisas de computador podem ter perdido.

Com dois mapas originais de todo o céu do WISE, os cientistas descobriram cerca de 200 anãs marrons até 65 anos-luz do nosso Sol. Mapas adicionais revelaram outros 60 e dobraram o número de anãs Y conhecidas, o tipo mais frio de anã marrom.

Em comparação com as anãs marrons mais quentes, as anãs Y podem ter uma história mais estranha para contar em termos de como se formaram e quando se formaram. Essas descobertas ajudam a iluminar a coleção de objetos em nosso distrito solar. E uma contagem mais completa de anãs marrons perto do Sol diz aos cientistas quão eficiente é a formação de estrelas em nossa galáxia e quão cedo ela começou.

Ver o céu mudar ao longo de mais de uma década também contribuiu para os estudos de como as estrelas se formam. O NEOWISE pode perscrutar os mantos empoeirados que cercam as protoestrelas, ou bolas de gás quente a caminho de se tornarem estrelas.

Ao longo dos anos, as protoestrelas piscar e ter surtos à medida que acumulam mais massa das nuvens de poeira que os cercam. Os cientistas estão realizando o monitoramento de longo prazo de quase 1.000 protoestrelas com o NEOWISE para obter informações sobre os estágios iniciais da formação estelar.

Os dados do NEOWISE também melhoraram a compreensão dos buracos negros. A pesquisa original do WISE descobriu milhões de buracos negros supermassivos nos centros de galáxias distantes.

Em um estudo recente, os cientistas usaram dados do NEOWISE e uma técnica chamada ecomapeamento para medir o tamanho dos discos de gás quente e brilhantes que cercam buracos negros distantes, que são muito pequenos e distantes para os telescópios observarem.

“Nós nunca antecipamos que a espaçonave estaria operando por tanto tempo e não acho que poderíamos ter previsto a ciência que poderíamos fazer com tantos dados”, disse Peter Eisenhardt, astrônomo do JPL da NASA e cientista do projeto WISE.

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