Primeiras imagens de tirar o fôlego do telescópio espacial da Nebulosa de Órion

Novas imagens da web revelam uma visão incrível da Nebulosa de Órion

“Estamos impressionados com as imagens de tirar o fôlego da Nebulosa de Órion. Começamos este projeto em 2017, então esperamos mais de cinco anos para obter esses dados”, disse Els Peeters, astrofísico da Western University.

Essas imagens foram obtidas como parte do programa Early Release Science Photodissociation Regions for All (PDRs4All ID 1288) no JWST. Co-liderado por Peeters, o cientista Olivier Berné do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) e a professora associada do Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS) Emilie Habart, o PDRs4All é uma colaboração internacional que envolve uma equipe de mais de cem cientistas em 18 países. Outros astrofísicos da Western University envolvidos no PDRs4All incluem Jan Cami, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Bethany Schefter, Sofia Pasquini e Baria Kahn.

Nebulosa de Órion Interior JWST

Estrela jovem com disco dentro de seu casulo: Planeta formando discos de gás e poeira em torno de uma estrela jovem. Esses discos estão sendo dissipados ou “fotoevaporados” devido ao forte campo de radiação das estrelas próximas do Trapézio, criando um casulo de poeira e gás ao seu redor. Quase 180 desses discos fotoevaporantes iluminados externamente em torno de estrelas jovens (também conhecidos como Proplyds) foram descobertos na nebulosa de Órion, e o HST-10 (o da foto) é um dos maiores conhecidos. A órbita de Netuno é mostrada para comparação.
Filamentos: Toda a imagem é rica em filamentos de diferentes tamanhos e formas. A inserção aqui mostra filamentos finos e sinuosos que são especialmente ricos em moléculas de hidrocarbonetos e hidrogênio molecular.
θ2 Orionis A: A estrela mais brilhante nesta imagem é θ2 Orionis A, uma estrela que é brilhante o suficiente para ser vista a olho nu de um local escuro na Terra. A luz estelar que está refletindo nos grãos de poeira causa o brilho vermelho em seus arredores imediatos.
Estrela jovem dentro do glóbulo: Quando densas nuvens de gás e poeira se tornam gravitacionalmente instáveis, elas colapsam em embriões estelares que gradualmente crescem mais massivos até que possam iniciar a fusão nuclear em seu núcleo – eles começam a brilhar. Esta jovem estrela ainda está embutida em sua nuvem natal.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Redução e análise de dados: Equipe PDRs4All ERS; processamento gráfico S. Fuenmayor & O. Berne

“Estas novas observações permitem-nos compreender melhor como as estrelas massivas transformam a nuvem de gás e poeira em que nascem,” disse Peeters. Ela é professora de astronomia da Western University e membro do corpo docente da Instituto de Exploração da Terra e do Espaço.

“As estrelas jovens massivas emitem grandes quantidades de radiação ultravioleta diretamente na nuvem nativa que ainda as cerca, e isso altera a forma física da nuvem, bem como sua composição química. Com que precisão isso funciona e como isso afeta a formação de estrelas e planetas ainda não é bem conhecido.”

As imagens recém-divulgadas revelam inúmeras estruturas espetaculares dentro da nebulosa, em escalas comparáveis ​​ao tamanho do Sistema Solar.

“Vemos claramente vários filamentos densos. Essas estruturas filamentosas podem promover uma nova geração de estrelas nas regiões mais profundas da nuvem de poeira e gás. Sistemas estelares já em formação também aparecem”, disse Berné. “Dentro de seu casulo, estrelas jovens com um disco de poeira e gás no qual os planetas se formam são observadas na nebulosa. Pequenas cavidades cavadas por novas estrelas sendo sopradas pela intensa radiação e ventos estelares de estrelas recém-nascidas também são claramente visíveis.”

Proplyds, ou discos protoplanetários ionizados, consistem em uma protoestrela central cercada por um disco de poeira e gás no qual os planetas se formam. Espalhados pelas imagens estão vários jatos protoestelares, fluxos e estrelas nascentes embutidas na poeira.

“Nunca fomos capazes de ver os intrincados detalhes de como a matéria interestelar é estruturada nesses ambientes e descobrir como os sistemas planetários podem se formar na presença dessa radiação severa. Essas imagens revelam a herança do meio interestelar em sistemas planetários”, disse Habart.

Nebulosa de Orion JWST vs Telescópio Espacial Hubble

Nebulosa de Órion: JWST versus Telescópio Espacial Hubble (HST): A região interna da Nebulosa de Órion vista pelo Telescópio Espacial Hubble (esquerda) e pelo Telescópio Espacial James Webb (direita). A imagem do HST é dominada pela emissão de gás ionizado quente, destacando o lado da Orion Bar que está de frente para o Trapezium Cluster (no canto superior direito da imagem). A imagem JWST também mostra o material molecular mais frio que está um pouco mais longe do Trapezium Cluster (compare a localização da Orion Bar em relação à estrela brilhante θ2 Orionis A, por exemplo). Além disso, a visão infravermelha sensível do Webb pode espiar através de espessas camadas de poeira e ver estrelas mais fracas. Isso permitirá que os cientistas estudem o que está acontecendo nas profundezas da nebulosa.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Equipe PDRs4All ERS; processamento de imagem Olivier Berné.
Crédito da imagem HST: NASA/STScI/Rice Univ./C.O’Dell et al. – ID do programa: PRC95-45a. Detalhes técnicos: A imagem HST usou mosaico WFPC2. Esta imagem composta usa [OIII] (azul), hidrogênio ionizado (verde) e [NII] (vermelho).

Evolução analógica

A Nebulosa de Órion há muito é considerada um ambiente semelhante ao Berço do Sistema Solar (quando se formou há mais de 4,5 bilhões de anos). É por isso que os cientistas de hoje estão interessados ​​em observar a Nebulosa de Órion. Eles esperam entender, por analogia, o que aconteceu durante o primeiro milhão de anos de evolução do nosso planeta.

Como os núcleos de berçários estelares como a Nebulosa de Órion são obscurecidos por grandes quantidades de poeira estelar, torna-se impossível estudar o que acontece dentro deles em luz visível com telescópios como telescópio espacial Hubble. Webb detecta um arquivo luz infravermelha do cosmos, permitindo que os astrônomos vejam essas camadas de poeira e detectem o movimento que ocorre nas profundezas da nebulosa.

Orion Nebula JWST vs. Telescópio Espacial Spitzer

O interior da Nebulosa de Órion visto pelo Telescópio Espacial Spitzer (à esquerda) e pelo Telescópio Espacial James Webb (à direita). Ambas as imagens foram gravadas usando um filtro particularmente sensível às emissões de poeira de hidrocarbonetos que brilham em toda a imagem. Esta comparação mostra de forma impressionante o quão incrivelmente precisas as imagens do Webb são comparadas ao seu precursor infravermelho, o Telescópio Espacial Spitzer. Isso é imediatamente evidente a partir dos filamentos complexos, mas os olhos afiados de Webb também nos permitem distinguir melhor as estrelas dos glóbulos e discos protoplanetários.
Crédito da imagem NIRCam: NASA, ESA, CSA, PDRs4All ERS Team; Processamento de imagem por Olivier Bernet.
Crédito da imagem do Spitzer: NASA/JPL-Caltech/T. Meggeth (Universidade de Toledo, Ohio)
Detalhes técnicos: A imagem do Spitzer mostra luz infravermelha de 3,6 mícrons capturada pela Spitzer Infrared Array Camera (IRAC). A imagem JWST mostra luz infravermelha a 3,35 μm que foi capturada pelo JWST NIRCam. Os pixels pretos são artefatos causados ​​pelos detectores sendo saturados com estrelas brilhantes.

“Observar a Nebulosa de Órion tem sido um desafio porque é muito brilhante para os dispositivos sensíveis sem precedentes da Webb. Mas Webb é incrível, Webb também pode observar galáxias distantes e fracas.”[{” attribute=””>Jupiter and Orion, which are some of the brightest sources in the infrared sky,” said Berné.

At the heart of the Orion Nebula is the ‘trapezium cluster’ (also known as Theta Orionis), which was discovered by Galileo. It contains young massive stars whose intense ultraviolet radiation shapes the cloud of dust and gas. Understanding how this intense radiation impacts their surroundings is a key question in understanding the formation of stellar systems like our own solar system.

“Seeing these first images of the Orion Nebula is just the beginning. The PDRs4All team is working hard to analyze the Orion data and we expect new discoveries about these early phases of the formation of stellar systems,” said Habart. “We are excited to be part of Webb’s journey of discoveries.”

Webb is the most powerful space telescope ever created in human history. It was developed in partnership with NASA, the European Space Agency, and the Canadian Space Agency (CSA), and boasts an iconic 6.5-meter-wide mirror, consisting of a honeycomb-like pattern of 18 hexagonal, gold-coated mirror segments and a five-layer, diamond-shaped sunshield the size of a tennis court. As a partner, CSA receives a guaranteed share of Webb’s observation time, making Canadian scientists some of the first to study data collected by the most advanced space telescope ever constructed.

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