JWST Captura uma Vista Sem Precedentes de um Remanescente de Supernova: Contemple, Cassiopeia A

Por , em 14.12.2023
Nova imagem NIRCam do JWST de Cassiopeia A. (NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic/Universidade de Purdue, T. Temim/Universidade de Princeton, I. De Looze/Universidade de Gent)

Uma nova perspectiva surgiu sobre uma explosão estelar famosa na nossa galáxia.

O Telescópio Espacial James Webb recentemente direcionou suas lentes reflexivas para Cassiopeia A, uma nebulosa impressionante e complexa de gás aquecido que se expande de uma estrela observada explodindo como supernova nos anos 1670. A análise dessa região em infravermelho dos fluxos de gás, aquecidos por explosões externas, revelou uma quantidade excepcional de novos detalhes.

Anteriormente, em abril de 2023, o telescópio já havia examinado esse remanescente de supernova usando seu instrumento MIRI para captar comprimentos de onda no meio do espectro infravermelho. No entanto, na sua observação mais recente, ele utilizou o instrumento NIRCam para coletar dados no espectro do infravermelho próximo, resultando em diferenças intrigantes nas imagens que deixaram os astrônomos perplexos.

Localizada a apenas 11.000 anos-luz do nosso Sistema Solar, Cassiopeia A se destaca como um dos corpos celestes mais renomados e estudados da galáxia. Registros históricos do final dos anos 1600 mostram que foi notada por vários astrônomos, embora só tenha sido documentada oficialmente em 1948.

A imagem MIRI de Cassiopeia A divulgada em abril. (NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic/Universidade de Purdue, T. Temim/Universidade de Princeton, I. De Looze/Universidade de Gent, J. DePasquale/STScI)

Desde então, o local tem cativado astrônomos, oferecendo uma chance única de observar o desenvolvimento de uma estrela explodida enquanto seus restos se espalham pelo espaço em velocidades incrivelmente altas.

Dado que o JWST é o telescópio espacial mais sofisticado até o momento, não é surpresa que os astrônomos o tenham utilizado para examinar Cas A.

A imagem recentemente capturada de Cas A no infravermelho próximo apresenta uma aparência mais efêmera em comparação com observações anteriores em diferentes comprimentos de onda, auxiliando os cientistas em seu estudo sobre a dinâmica do remanescente. Um aspecto novo e impressionante nesta imagem é a presença de uma formação listrada no canto inferior direito, apelidada de Baby Cas A devido à sua semelhança com uma versão menor de Cas A.

A imagem completa NIRCam de Cas A. (NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic/Universidade de Purdue, T. Temim/Universidade de Princeton, I. De Looze/Universidade de Gent)

Embora pareça estar próxima ao remanescente da supernova, na verdade está localizada cerca de 170 anos-luz mais distante. Essa formação não é uma supernova em si; é na verdade uma nuvem de poeira distante iluminada pela luz de Cas A, um fenômeno conhecido como eco de luz, com vários desses ecos visíveis na imagem.

A imagem mostra espirais vibrantes em tons de rosa-alaranjado, indicando a camada interna da explosão composta por aglomerados de poeira e gás que contêm elementos como enxofre, oxigênio, argônio e néon, que eventualmente serão integrados em novas estrelas.

Danny Milisavljevic, astrônomo da Universidade Purdue, observa que a clareza do NIRCam permite uma visão sem precedentes do rescaldo da estrela explodida, revelando fragmentos semelhantes a filamentos que lembram minúsculos cacos de vidro. Esses detalhes intrincados fornecem insights revolucionários sobre a demolição explosiva da estrela.

A camada externa da nebulosa, que está se espalhando no meio interestelar, aparece brilhante em comprimentos de onda médios do infravermelho, mas permanece invisível no infravermelho próximo devido à sua temperatura mais fria. A luz branca na imagem é resultado da radiação sincrotrônica, que ocorre quando elétrons giram em espiral ao redor de campos magnéticos.

Uma área no centro-direita da nebulosa, brilhando intensamente em verde no infravermelho médio, deixou os cientistas intrigados. No entanto, na nova imagem NIRCam, essa área aparece pontilhada com o que parecem ser cavidades, cercadas por tons de branco e roxo indicativos de gás ionizado. Os astrônomos agora acreditam que essa combinação de luz resulta da colisão e penetração dos destroços expelidos pela supernova no material ejetado pela estrela antes de explodir.

Cas A continua sendo um ponto focal para entender esses processos cósmicos, e seu interesse só deve crescer à medida que continuamos observando sua evolução. [Science Alert]

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