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Telescópio James Webb captura estrelas recém-nascidas esculpindo galáxias espirais

Um bando de galáxias crepita com detalhes intrincados em novas imagens do Telescópio Espacial James Webb . Essas imagens infravermelhas ajudam a revelar como estrelas recém-nascidas moldam seus arredores e como estrelas e galáxias crescem juntas.

“Ficamos maravilhados”, diz Janice Lee. Ela é astrônoma da Universidade do Arizona em Tucson. Ela e mais de 100 outros astrônomos compartilharam  a primeira visão dessas galáxias com o telescópio James Webb, ou JWST , em fevereiro. A pesquisa apareceu em uma edição especial do  Astrophysical Journal Letters .

O JWST  foi lançado em dezembro de 2021 . Antes do lançamento, Lee e seus colegas escolheram 19 galáxias que poderiam revelar novos detalhes dos ciclos de vida das estrelas, se essas galáxias fossem observadas com o JWST. As galáxias estão todas dentro de 65 milhões de anos-luz da Via Láctea. (Isso é bem próximo, pelos padrões cósmicos.) E todas as galáxias têm diferentes tipos de estruturas espirais.

Uma imagem do Telescópio Espacial James Webb da galáxia NGC 1365.
Os astrônomos estão usando o JWST para estudar várias galáxias com diferentes tipos de estruturas espirais. Os pesquisadores querem comparar como as estrelas dessas galáxias se formam. NGC 1365 (mostrado) tem uma barra brilhante em seu núcleo que conecta seus braços espirais. O JWST detectou poeira brilhante no centro desta galáxia que havia sido obscurecida em observações anteriores.CIÊNCIA: NASA, ESA, CSA, JANICE LEE/NOIRLAB; PROCESSAMENTO DE IMAGEM: ALYSSA PAGAN/STSCI

A equipe observou essas galáxias com muitos observatórios. Mas partes das galáxias sempre pareceram planas e sem características. “Com [JWST], estamos vendo a estrutura até as menores escalas”, diz Lee. “Pela primeira vez, estamos vendo os locais mais jovens de formação estelar em muitas dessas galáxias.”

Nas novas imagens, as galáxias estão repletas de vazios escuros. Esses vazios aparecem em meio a fios brilhantes de gás e poeira. Para saber mais sobre os vazios, os astrônomos recorreram às imagens do Telescópio Espacial Hubble. O Hubble viu estrelas recém-nascidas onde o JWST viu poços negros. Portanto, os vazios nas fotos do JWST são provavelmente bolhas esculpidas no gás e na poeira pela radiação de alta energia das estrelas recém-nascidas em seus centros.

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Mas as estrelas recém-nascidas provavelmente não são as únicas que moldam essas galáxias. Quando as estrelas mais massivas explodem, elas empurram ainda mais o gás circundante. Algumas das bolhas maiores nas imagens JWST têm bolhas menores em suas bordas. Esses podem ser pontos onde o gás expelido pela explosão de estrelas começou a construir novas estrelas.

Os astrônomos querem comparar esses processos em diferentes tipos de galáxias espirais. Isso os ajudará a entender como as formas e propriedades das galáxias afetam os ciclos de vida de suas estrelas. Também oferecerá informações sobre como as galáxias crescem e mudam com suas estrelas.

“Estudamos apenas as primeiras [das 19 escolhidas] galáxias”, diz Lee. “Precisamos estudar essas coisas na amostra completa para entender como o ambiente muda… como as estrelas nascem.”

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