Novas imagens do ESO revelam características incríveis de galáxias próximas

Uma equipe de astrônomos divulgou novas observações de galáxias próximas que se assemelham a fogos de artifício cósmicos coloridos. As imagens, obtidas com o Very Large Telescope do European Southern Observatory (ESO’s VLT), mostram diferentes componentes de galáxias em cores distintas, permitindo aos astrônomos localizar as estrelas jovens e os gases que estão aquecendo ao seu redor. Ao combinar essas novas observações com dados do Large Millimeter / Submillimeter Atacama Array (ALMA), do qual o ESO é parceiro, a equipe está ajudando a lançar uma nova luz sobre o que estimula o gás a formar estrelas.

Os astrônomos sabem que as estrelas nascem em nuvens de gás, mas o que gera a formação de estrelas e como as galáxias como um todo se desenvolvem permanece um mistério. Para entender esse processo, uma equipe de pesquisadores observou várias galáxias próximas com poderosos telescópios na Terra e no espaço, e pesquisou as regiões de diferentes galáxias envolvidas em nascimentos estelares.

Emsellem, também afiliado à Universidade de Lyon, França, e sua equipe lançaram seu último conjunto de pesquisas galácticas, capturadas com o instrumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no VLT do ESO no deserto do Atacama, no Chile. Eles usaram o MUSE para rastrear estrelas recém-nascidas e o gás quente ao seu redor, que é iluminado e aquecido pelas estrelas e atua como um canhão de fumaça para a formação contínua de estrelas.

As novas imagens do MUSE agora são combinadas com observações das mesmas galáxias obtidas com o ALMA e divulgadas no início deste ano. O ALMA, também localizado no Chile, é particularmente adequado para mapear nuvens de gás frio – as partes das galáxias que fornecem a matéria-prima a partir da qual as estrelas são formadas.

“Pela primeira vez, estamos resolvendo unidades individuais de formação de estrelas em uma ampla gama de locais e ambientes em uma amostra que é bem representativa de diferentes tipos de galáxias”, diz Eric Emsellem, astrônomo do ESO na Alemanha e líder do VLT . Observações baseadas no projeto de Física em Alta Resolução Angular em Galáxias Próximas (PHANGS). “Podemos observar diretamente o gás que gera as estrelas, ver as próprias estrelas jovens e testemunhar sua evolução em diferentes estágios.”

Ao combinar as imagens do MUSE e do ALMA, os astrônomos podem examinar as regiões da galáxia onde a formação de estrelas está ocorrendo, em comparação com onde é esperado, para entender melhor o que estimula, aumenta ou impede o nascimento de novas estrelas. As imagens resultantes são impressionantes, fornecendo uma visão incrivelmente colorida de viveiros estelares em nossas galáxias vizinhas.

“Há muitos mistérios que queremos desvendar”, disse Catherine Kreckel, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, e membro da equipe PHANGS. “As estrelas costumam nascer em regiões específicas de galáxias hospedeiras – e se sim, por quê? Depois que as estrelas nascem, como sua evolução afeta a formação de novas gerações de estrelas?”

Agora os astrônomos serão capazes de responder a essas perguntas graças à riqueza dos dados do MUSE e do ALMA obtidos pela equipe do PHANGS. O MUSE coleta espectros – escaneando “códigos de barras” para astrônomos para revelar as propriedades e a natureza dos objetos cósmicos – em cada local dentro de seu campo de visão, fornecendo informações mais ricas do que os instrumentos tradicionais. Para o projeto PHANGS, o MUSE observou 30.000 nebulosas de gás quente e coletou cerca de 15 milhões de espectros de diferentes regiões galácticas. Por outro lado, as observações do ALMA permitiram aos astrônomos mapear cerca de 100.000 regiões de gás frio em 90 galáxias próximas, produzindo um atlas nítido sem precedentes de viveiros estelares no universo próximo.

Além do ALMA e do MUSE, o projeto PHANGS também apresenta observações do telescópio espacial Hubble da NASA / ESA. Vários observatórios foram selecionados para permitir à equipe examinar nossos vizinhos galácticos em diferentes comprimentos de onda (visível, infravermelho próximo e rádio), com cada banda de comprimento de onda revelando partes distintas das galáxias observadas. “Combiná-los nos permite explorar os diferentes estágios do nascimento estelar – desde a formação de berçários estelares até o início da própria formação de estrelas e a eventual destruição de berçários por estrelas recém-nascidas – com mais detalhes do que é possível por meio de observações individuais”, diz Francesco Belfiore, membro da equipe do PHANGS, do INAF-Arcetri em Florença. Itália. “PHANGS é a primeira vez que conseguimos montar uma visão tão completa, obtendo imagens nítidas o suficiente para ver nuvens, estrelas e nebulosas individuais indicativas da formação de estrelas . “

O trabalho realizado pelo projeto PHANGS será aprimorado pelos próximos telescópios e instrumentos, como o Telescópio Espacial James Webb da NASA. Os dados obtidos desta forma irão lançar as bases para as observações com o Very Large Telescope (ELT) do ESO, que começará a funcionar no final desta década, e permitirão uma visão mais detalhada das estruturas dos viveiros estelares.

“Embora PHANGS seja incrível, a precisão dos mapas que produzimos é apenas suficiente para identificar e separar nuvens individuais em formação de estrelas, mas não é bom o suficiente para ver em detalhes o que acontece dentro delas”, observou Eva Schinnerer, líder do grupo de pesquisa no Instituto Max Planck de Astronomia da Alemanha e Pesquisador Principal do Projeto PHANGS, sob o qual as novas observações foram feitas. “Novos esforços de monitoramento de nossa equipe e de outros estão expandindo os limites nessa direção, portanto, temos décadas de descobertas empolgantes pela frente.”

A equipe internacional da PHANGS consiste em mais de 90 acadêmicos, desde estudantes de mestrado a aposentados que trabalham em 30 instituições em quatro continentes. Eric Emsellem (Observatório Europeu do Sul, Garching, Alemanha e Centro de Pesquisa Astrofísica em Lyon, Universidade de Lyon, INSD Lyon, Saint-Genis-Laval, França) lidera o grupo de trabalho de redução de dados do MUSE dentro da PHANGS e inclui Francesco Belfiore (INAF Osservatorio) . Astrofisico di Arcetri, Florença, Itália), Guillermo Blanc (Observatório Carnegie, Pasadena, EUA), Enrico Congiu (Universidad de Chile, Santiago, Chile e Observatório Las Campanas, Instituição Carnegie para a Ciência, Região de Atacama, Chile), Brent Groves ( Universidade da Austrália Ocidental, Perth, Austrália), I-Ting Ho (Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg, Alemanha) [MPIA]), Catherine Kreckel (Heidelberg University, Heidelberg, Alemanha), Rebecca McIlroy (Sydney Institute of Astronomy, Sydney, Austrália), Ismael Besa (MPIA), Patricia Sanchez Blazquez (Complutense University of Madrid, Madrid, Spain), Francesco Santoro (MPIA) ), Fabian Schermann (Heidelberg University, Heidelberg, Alemanha) e Eva Schinner (MPIA).

ESO é a principal organização astronômica intergovernamental da Europa e o observatório astronômico baseado na Terra mais produtivo do mundo até hoje. É composto por 16 estados membros: Áustria, Bélgica, República Tcheca, Dinamarca, França, Finlândia, Alemanha, Irlanda, Itália, Holanda, Polônia, Portugal, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido, juntamente com o país anfitrião com Chile e Austrália como um parceiro estratégico. O ESO está implementando um programa ambicioso focado no projeto, construção e operação de instalações de observação terrestres robustas que permitem aos astrônomos fazer descobertas científicas importantes. O ESO também desempenha um papel importante na promoção e organização de colaborações em pesquisas astronômicas. O ESO opera três locais únicos de observação de classe mundial no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o líder mundial Very Large Telescope e Interferometer, bem como dois telescópios infravermelhos e o telescópio VLT de luz visível. Também no Paranal do ESO, irá hospedar e operar o Telescópio South Array Cherenkov, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. O ESO também é um parceiro importante em duas instalações em Chajnantor, APEX e ALMA, o maior projeto astronômico existente. E no Cerro Armazon, perto do Paranal, o ESO está construindo o Very Large Telescope, ELT, de 39 metros de altura, que se tornará “o maior olho no céu do mundo”.