Em dezembro de 2023, o Telescópio Espacial Hubble completou o seu maior programa desde o seu lançamento em 1990. Através deste programa, o telescópio fez observações de 500 estrelas individuais ao longo de três anos, e os cientistas estão agora prontos para mergulhar neste ovo de Páscoa cósmico de dados.
A pesquisa abrangente do Telescópio Hubble é chamada de Biblioteca do Patrimônio Ultravioleta de Estrelas Jovens como Padrões de Base, ou ULLYSES; Os operadores do ULLYSES consideraram o Hubble o único telescópio ativo capaz de realizar um empreendimento tão pioneiro.
No entanto, estes tratamentos de observação ultravioleta continuarão para além do feriado da Páscoa, mantendo os investigadores ocupados durante as próximas décadas, à medida que fornecem novas informações sobre a formação e evolução estelar e a influência das estrelas nos seus arredores.
“Acredito que o projeto ULLYSES será transformador, impactando a astrofísica em geral, desde exoplanetas até os efeitos de estrelas massivas na evolução das galáxias, até a compreensão dos estágios iniciais do universo em evolução”, disse Julia Roman-Duval, líder do ULLYSES. equipe de implementação no telescópio espacial. Instituto de Ciências (STScI) em Baltimore, Maryland, Ele disse em um comunicado. “Além dos objetivos específicos do programa, os dados estelares também podem ser utilizados nos campos da astrofísica de formas que ainda não podemos imaginar.”
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A equipe ULLYSES usou o Telescópio Hubble para estudar primeiro 220 estrelas, depois explorou o arquivo do telescópio espacial para recuperar observações de outras 275 estrelas. Os pesquisadores também combinaram dados sobre as estrelas de um grande número de outros telescópios espaciais e observatórios terrestres.
O conjunto completo de dados ULLYSES consiste em espectros estelares contendo informações sobre a temperatura, composição química e velocidade de rotação de cada estrela.
Hubble e Ulisses veem vermelho (e azul)
De particular interesse para a equipe ULLYSES são as estrelas azuis massivas e ultraquentes que podem crescer até ser um milhão de vezes mais brilhantes que o nosso Sol. Estas estrelas resplandecentes brilham fortemente na luz ultravioleta, o que significa que o Hubble pode localizá-las facilmente.
Estrelas azuis massivas vivem rapidamente e morrem jovens, queimando rapidamente o combustível necessário para a fusão nuclear intrínseca e formando “metais”, o termo que os astrónomos usam para descrever elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio. Hidrogênio e hélio são os dois elementos que as estrelas formam principalmente no início de suas vidas.
Os espectros estelares de estrelas azuis massivas podem revelar detalhes sobre as velocidades dos fortes ventos estelares que saem delas. Depois que estrelas massivas explodem em explosões de supernovas, são esses ventos estelares que dispersam os elementos formados por essas estrelas. Os elementos espalharam-se então por todo o Universo, pelo que compreender estes ventos seria um grande passo para compreender a distribuição galáctica dos elementos pesados que se tornarão os blocos de construção da próxima geração de estrelas e planetas. Esses elementos também podem eventualmente se tornar a base da vida no universo.
Devido a este processo de dispersão, cada geração estelar subsequente contém uma concentração maior de metais do que a geração anterior. Formada quando a maioria dos átomos do universo eram hidrogênio e um pouco de hélio, a primeira geração de estrelas é considerada “pobre em metais”, enquanto as gerações subsequentes de estrelas, incluindo o Sol, são “ricas em metais”.
Ulysses e Hubble miraram estrelas azuis em galáxias próximas da Via Láctea que parecem ser deficientes em metais. Assim, estas estrelas podem servir como proxies para estrelas mais antigas, ajudando os cientistas a investigar estrelas que existiram no universo nascente e que agora estão fora do alcance a partir do qual podemos ver facilmente detalhes profundos.
“As observações ULLYSES são um ponto de partida para a compreensão dessas primeiras estrelas, dos seus ventos no Universo e de como influenciam a evolução da sua jovem galáxia hospedeira,” disse Romain Duval.
No outro extremo do espectro de cores (e tamanhos), o projeto ULLYSES também se concentrou em estrelas jovens que são mais frias, menores e mais vermelhas que o Sol. Essas estrelas também estão localizadas perto da Terra, em regiões ativas de formação estelar na Via Láctea.
Durante os seus anos de formação, à medida que reuniam massa dos discos de gás e poeira que as rodeavam, estas jovens estrelas vermelhas criaram turbulência nos seus sistemas, emitindo radiação ultravioleta e raios X de alta energia. Isto afetaria os discos de formação de planetas em torno destas estrelas e afetaria se os planetas que eventualmente nascem em torno destas estrelas poderiam ser habitáveis.
As observações do Hubble recolhidas para o ULLYSES poderão ajudar os cientistas a compreender melhor os processos pelos quais estas jovens estrelas agregam matéria dos seus arredores para acumular a massa necessária para catalisar a fusão nuclear do hidrogénio em hélio. Iniciar este processo tornaria a jovem estrela uma estrela de pleno direito.
Isto também poderia revelar a influência destas estrelas nos discos que as rodeiam, que eventualmente formarão planetas. Assim, um estudo de levantamento poderia ajudar os cientistas a compreender melhor quais sistemas são mais adequados para a busca de vida.
“O ULLYSES foi originalmente concebido como um programa de observação usando o espectrómetro sensível do Hubble. No entanto, o programa foi significativamente melhorado através de observações coordenadas e adicionais lideradas pela comunidade com outros observatórios terrestres e espaciais,” disse Romain Duval. “Essa ampla cobertura permite aos astrónomos investigar a vida das estrelas com detalhes sem precedentes e traçar um quadro mais abrangente das propriedades destas estrelas e como elas afetam o seu ambiente.”
Mesmo antes de os dados ULLYSES fornecerem novas informações sobre a vida das estrelas e dos seus ambientes, este estudo mostra que mesmo depois de mais de três décadas de observações cósmicas, o Hubble ainda fornece ciência inovadora.
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