Os telescópios Webb e Hubble se unem para criar imagens de 'Mothra' e um enorme aglomerado de 'árvore de Natal'

Ainda não é dezembro, mas a NASA já está em clima festivo: os telescópios espaciais Webb e Hubble capturaram recentemente imagens do MACS0416, um par de aglomerados de galáxias em colisão a 4,3 bilhões de anos-luz da Terra, enfeitados com luzes brilhantes.

A imagem combina luz visível e infravermelha, as respectivas casas do leme do Hubble e do Webb, para criar uma visão abrangente dos aglomerados em colisão. As observações de Webb foram feitas como parte do programa Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science, ou PEARLS, e os dados do Hubble foram coletados como parte do programa Frontier Fields, que começou em 2014.

“Estamos aproveitando o legado do Hubble, avançando para distâncias maiores e objetos mais fracos”, disse Rogier Windhorst, astrônomo da Universidade Estadual do Arizona e investigador principal do PEARLS, em um comunicado do Space Telescope Science Institute . “O quadro completo não fica claro até que você combine os dados do Webb com os dados do Hubble.”

Embora a luz em comprimentos de onda visíveis signifique (talvez obviamente) que nossos olhos podem vê-la, a luz infravermelha é outra questão. O Webb foi projetado para gerar imagens de luz além da extremidade vermelha do espectro eletromagnético, portanto, os processadores de imagem do Webb precisam atribuir comprimentos de onda de luz visível a essas fontes que de outra forma seriam invisíveis. Na nova imagem, as galáxias mais azuis estão mais próximas de nós e são mais facilmente vistas pelo Hubble, enquanto as galáxias mais vermelhas estão mais distantes e são melhor vistas pelo Webb.

Embora o Hubble esteja em operação há mais de 30 anos, Webb só iniciou suas imagens científicas em julho passado. Você pode ver algumas das melhores imagens do Webb de seu primeiro ano aqui .

Dois artigos detalham aspectos da imagem. Um deles, publicado na Astronomy and Astrophysics , descreve a “estrela monstro extremamente ampliada” apelidada de Mothra, em homenagem ao monstro fictício que aparece com destaque na franquia Godzilla . O outro artigo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal e está atualmente hospedado no servidor de pré-impressão arXiv ; esse trabalho detalha 14 objetos transitórios vistos no aglomerado de galáxias. Esses transientes são objetos que variam em seu brilho observado ao longo do tempo, fazendo com que um punhado de cores brilhe no olho de um telescópio.

“Estamos chamando MACS0416 de Aglomerado de Galáxias da Árvore de Natal, tanto porque é tão colorido quanto por causa das luzes tremeluzentes que encontramos dentro dele. Podemos ver transientes em todos os lugares”, disse Haojing Yan, astrofísico da Universidade de Missouri, em Columbia, e principal autor de um dos artigos, no mesmo comunicado.

Doze dos transientes detectados são muito fracos e vermelhos para serem vistos pelo Hubble, então os dados do Webb foram críticos para obter uma imagem mais completa do campo. Os investigadores acreditam que os outros dois transientes são supernovas – grandes explosões que ocorrem no final da vida de uma estrela.

A estrela apelidada de Mothra está localizada numa galáxia que existiu cerca de três mil milhões de anos após o Big Bang. A equipa de investigação acredita que a estrela monstruosa está provavelmente num sistema binário com outra estrela supergigante, que a equipa apelidou apropriadamente de Godzilla. Mothra tem algo entre 10.000 e um milhão de vezes a massa do nosso Sol e pode sugerir a natureza da matéria escura.

Em seu artigo, a equipe afirmou que os modelos axiônicos de matéria escura (que se concentram em áxions, uma partícula teórica chamada de detergente ) são consistentes com suas observações em certas faixas de massa do áxion. No início deste ano, outro caso de lente gravitacional extrema impulsionou a defesa da matéria escura axiónica .

À medida que Webb e Hubble continuam a sua investigação do cosmos, a nossa compreensão da matéria escura, da evolução do universo e da miríade de objetos que compõem o cosmos ganhará maior relevo. Os seus dados – bem como as observações de outros telescópios, como o nascente Telescópio Espacial Euclides – vão ajudar-nos a compreender a composição do cosmos.

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