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

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De seis em seis meses, a nave NEOWISE (Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer) da NASA completa meia-viagem em torno do Sol, obtendo imagens em todas as direções.

Juntas, essas imagens formam um planta de todo o firmamento que mostra a localização e o cintilação de centenas de milhões de objetos. Utilizando 18 mapas de todo o firmamento produzidos pela missão espacial (com os 19.º e 20.º a serem lançados em março de 2023), os cientistas criaram o que é essencialmente um filme do firmamento, revelando mudanças que se estendem por uma dezena.

Cada planta é um recurso tremendo para os astrónomos, mas quando vistos em sequência, servem porquê um recurso ainda mais possante para tentar compreender melhor o Universo. A confrontação dos mapas pode revelar objetos distantes que mudaram de posição ou cintilação ao longo do tempo, o que é publicado porquê astronomia do domínio do tempo.

“Se sairmos à rua e olharmos para o firmamento noturno, pode parecer que zero muda, mas não é esse o caso”, disse Amy Mainzer, investigadora principal para o NEOWISE na Universidade do Arizona, em Tucson, EUA. “As estrelas têm surtos e explodem. Os asteroides passam por nós e cintilam. Os buracos negros despedaçam estrelas. O Universo é um lugar realmente movimentado e ativo”.

O NEOWISE originalmente era um projeto de processamento de dados para restabelecer deteções de asteroides e as suas características a partir do WISE – um observatório lançado em 2009 e encarregado de examinar todo o firmamento para encontrar e estudar objetos para lá do nosso Sistema Solar. A nave espacial utilizava detetores refrigerados criogenicamente que os tornavam sensíveis à luz infravermelha.

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

A missão WISE terminou em 2011 depois o líquido de refrigeração a bordo – necessário para algumas observações infravermelhas – se ter esgotado, mas a nave espacial e alguns dos seus detetores infravermelhos ainda estavam funcionais. Por isso, em 2013 a NASA redirecionou-a para rastrear asteroides e outros objetos próximos da Terreno. Tanto a missão porquê a nave espacial receberam um novo nome: NEOWISE.

Apesar da mudança, o telescópio infravermelho tem continuado a varrer o firmamento a cada seis meses e os astrónomos têm continuado a utilizar os dados para estudar objetos para lá 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 firmamento pelo NEOWISE.

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

Devido à sua proximidade com a Terreno, as anãs castanhas próximas parecem mover-se mais rapidamente através do firmamento do que as estrelas mais distantes que se movem à mesma velocidade. Assim, uma forma de identificar anãs castanhas no meio de milhares de milhões de objetos no catálogo é procurar objetos que se movem.

Um projeto complementar ao CatWISE chamado Backyard Worlds: Planet 9 convida os cientistas cidadãos a vasculharem os dados do NEOWISE em procura de objetos em movimento que as pesquisas por computador possam ter perdido.

Com dois mapas originais de todo o firmamento do WISE, os cientistas encontraram muro de 200 anãs castanhas até 65 anos-luz do nosso Sol. Os mapas adicionais revelaram outras 60 e duplicaram o número de anãs Y conhecidas, o tipo mais indiferente de anã castanha.

Em confrontação com as anãs castanhas mais quentes, as anãs Y podem ter uma história mais estranha para descrever em termos de porquê se formaram e quando se formaram. Estas descobertas ajudam a iluminar a coleção de objetos no nosso bairro solar. E uma resenha mais completa das anãs castanhas perto do Sol diz aos cientistas quão eficiente é a formação de estrelas na nossa Galáxia e quão cedo ela começou.

Ver o firmamento a mudar ao longo de mais de uma dezena também contribuiu para estudos sobre o modo porquê as estrelas se formam. O NEOWISE pode espreitar para dentro dos mantos poeirentos que rodeiam as protoestrelas, ou bolas de gás quente a caminho de se tornarem estrelas.

Com o passar dos anos, as protoestrelas piscam e têm surtos à medida que acumulam mais volume das nuvens de poeira que as rodeiam. Os cientistas estão a realizar uma monitorização a longo prazo de quase 1000 protoestrelas com o NEOWISE para obterem conhecimentos sobre as fases iniciais da formação estelar.

Os dados do NEOWISE também melhoraram a compreensão dos buracos negros. O levantamento WISE original descobriu milhões de buracos negros supermassivos no núcleo de galáxias distantes.

Num estudo recente, os cientistas usaram os dados do NEOWISE e uma técnica chamada ecomapeamento para medir o tamanho dos discos de gás quente e luzente que rodeiam os buracos negros distantes, que são sobejo pequenos e distantes para os telescópios observarem.

“Nunca antecipámos que a nave espacial estivesse a operar durante tanto tempo e não creio que pudéssemos ter antecipado a ciência que poderíamos fazer com tantos dados”, disse Peter Eisenhardt, astrónomo no JPL da NASA e pesquisador do projeto WISE.

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