A "bola de Natal cósmica" do Telescópio Espacial James Webb ganha um lugar no Calendário do Advento da Casa Branca

A imagem do James Webb da Cassiopeia A a brilhar intensa e silenciosamente foi revelada como parte do primeiro Calendário do Advento da Casa Branca. Saiba mais aqui!

Cassiopeia A
A remanescente de supernova Cassiopeia A encontrou uma nova vida, como um espetáculo de Natal, como uma nova e espantosa imagem do Telescópio Espacial James Webb apresentada num Calendário do Advento da Casa Branca. (Fonte: NASA, ESA, CSA, STSCI, Danny Milisavljevic (Universidade de Purdue), Ilse De Looze (UGent), Tea Temim (Universidade de Princeton)).

Uma imagem recentemente revelada da Cassiopeia A (Cas A), tirada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), mostra os destroços brilhantes da supernova ainda a brilhar como uma bola de Natal cósmica, cerca de 340 anos depois de uma estrela ter explodido violentamente para a criar.

A imagem do remanescente de supernova, que se encontra a cerca de 10 mil anos-luz de distância da Terra, foi revelada no âmbito da celebração das Festas de 2023 na Casa Branca e do primeiro Calendário do Advento da Casa Branca pela Primeira-Dama e pela NASA.

Estes detritos de supernova já tinham sido estudados em grande detalhe numa série de comprimentos de onda, mas a nova imagem do Telescópio Espacial James Webb representa o "Natal antecipado" para os astrónomos, pois mostra Cas A - que tem cerca de 10 anos-luz de largura - em alta resolução. E, como é apanágio do JWST, a imagem foi construída com dados de comprimentos de onda infravermelhos.

"Com a resolução da NIRCam, podemos agora ver como a estrela moribunda se despedaçou quando explodiu, deixando para trás filamentos semelhantes a pequenos cacos de vidro".

Danny Milisavljevic, cientista da Universidade de Purdue.

A imagem captada pela NIRCam do JWST vem no seguimento de outra imagem tirada de Cas A, um retrato que se deve a outro instrumento do telescópio, o Instrumento de Infravermelhos Médios (MIRI). O mais estranho, no entanto, é que muitas destas características não são visíveis na nova imagem do JWST, o que constitui um mistério de Natal para os astrónomos.

Em teoria, estas características poderiam estar ausentes nesta nova imagem - que também parece menos colorida do que a imagem anterior de Cas A - porque foram atribuídas cores diferentes a diferentes comprimentos de onda de luz infravermelha nas duas imagens. Isto significa que cada uma das cores indica um processo físico diferente que está a ocorrer na concha de material estelar.

As cores mais visíveis na imagem da NIRCam são o laranja brilhante e o rosa claro, que representam a concha interior de Cas A. Nesta região há nós finos de enxofre, oxigénio, árgon e gás néon que vieram da estrela que explodiu há mais de 10 300 anos.

Também no interior destes destroços existem filamentos de poeira e gás com cerca de 10 mil milhões de anos-luz de diâmetro, mas que são ainda demasiado pequenos para serem resolvidos mesmo por este telescópio ultra-poderoso de 10 mil milhões de dólares.

As cores de Cassiopeia A

Os arredores da concha principal de Cas A são visíveis na imagem, mas são representados por cores laranja e vermelho mais escuras e aparecem quase como fumo à volta da devastação desta explosão estelar. Aqui, a explosão da supernova ainda está a empurrar para o exterior, colidindo com o "material circunstelar" circundante - que por sua vez é demasiado frio para ser detetado pelo JWST.

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Os tons brancos na imagem representam eletrões a serem acelerados por poderosos campos magnéticos até velocidades próximas da luz e a emitirem uma forma de radiação chamada radiação sincrotrão. Esta forma de radiação está também a formar as estruturas semelhantes a bolhas que vemos na metade inferior da cavidade interna.

Uma caraterística espantosa de Cas A que se destaca pela sua ausência na imagem da NIRCam é o "monstro verde" - um laço de luz verde, semelhante ao do Grinch, que os cientistas esperam ver no coração da concha interna dos destroços. O chamado monstro visto nas observações MIRI de abril dos destroços da supernova, no entanto, levou os investigadores a descrever a sua existência como difícil de explicar. No entanto, antissocial, como a criação de Seuss, os restos do monstro verde que ainda são visíveis nesta imagem podem ajudar a explicar a situação.

Cas A
Cassiopeia A vista pelo instrumento MIRI do Telescópio Espacial James Webb em abril, incluindo o seu "monstro verde". (Fonte: NASA, ESA, CSA, D. Milisavljevic (Purdue), T. Temim (Princeton), I. De Looze (Ghent University). Processamento de imagens: J. DePasquale (STScI))

Os buracos circulares que apareceram na imagem MIRI podem ser vistos na imagem NIRCam acima, manifestando-se como emissões brancas e púrpuras que representam gás ionizado formado à medida que os detritos estelares forçam o seu caminho através do gás exterior e acabam por o moldar.

Uma nova característica fascinante observada pela NIRCam é uma mancha de gás e poeira a que os investigadores deram o nome de "Baby Cas A". Este nome é apropriado já que a mancha de matéria parece ser a descendência dos destroços da supernova principal, ou melhor, a luz da explosão que está a ser refletida pela poeira quente que brilha à medida que arrefece. Localizada a cerca de 170 anos-luz atrás de Cas A, Baby Cas A será provavelmente um objeto de grande fascínio para os astrónomos devido aos seus intrincados padrões de poeira.

A imagem da NIRCam mostra também que Cas A está rodeado por outros ecos luminosos "descendentes" da principal explosão estelar - talvez estejamos em breve a investigar outros enfeites na incompreensivelmente grande árvore de Natal cósmica do JWST.

Referência da notícia: Milisavljevic D., Looze I., Temim T. NASA's Webb Stuns With New High-Definition Look at Exploded Star. Webb Space Telescope (2023).