De acordo com membros da equipe da missão, enquanto o Telescópio Espacial James Webb já nos impressionou muito, o observatório tem muito mais a oferecer.
Na Conferência e Festivais South by Southwest (SXSW) em Austin, Texas, na terça-feira, 14 de março, a vice-cientista do projeto para ciência planetária do Telescópio Espacial James Webb (JWST), Stefanie Milam, declarou: “Temos muitas experiências fantásticas trabalho que está saindo do telescópio.”
“A ciência local está realmente empenhada em dissecar seus próprios dados e colocá-los em distribuições de pesquisa de acompanhamento lógico, e isso está finalmente funcionando como esperado”, acrescentou Milam, do Laboratório de Astroquímica do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
Um exemplo é a impressionante imagem JWST de WR 124, uma estrela exótica massiva que já perdeu aproximadamente dez vezes sua massa. Os instrumentos de infravermelho próximo e médio do telescópio, além da ótica superior de seu espelho de 6,5 metros de largura, permitem que os instrumentos de infravermelho próximo e médio do telescópio mostrem aos astrônomos detalhes que eles nunca tinham visto antes, como evidenciado pelo esplendor da imagem, que foi tirada no verão de 2017.
A estrutura grumosa da poeira ao redor de WR 124 é revelada pelos dados da Near-Infrared Camera (NIRCam) e do Mid-Infrared Instrument (MIRI). Isso permite aos astrônomos obter uma melhor compreensão de como a poeira é produzida, o tamanho e a quantidade das partículas de poeira que estão presentes e como a poeira de outras estrelas “Wolf-Rayet” contribui para o conteúdo geral de poeira da Via Láctea antes de ser reciclado nas estrelas e no planeta
Milam afirmou no evento SXSW: “Uma área em que realmente estamos obtendo muitas informações novas é o nascimento de estrelas.” A formação estelar está sendo compreendida de uma forma que nunca tivemos acesso antes, com um nível totalmente novo de sensibilidade e detalhes. Estamos vendo a formação de estrelas não apenas em nossa própria galáxia, mas também em outras galáxias. Estamos obtendo essas informações, que costumávamos ter apenas para nosso próprio entendimento galáctico, agora alcançando essas outras galáxias em todo o universo. Fazer parte desse campo e aprender sobre o nascimento do nosso sol e a formação do sistema solar é um momento extremamente emocionante, e isso está nos proporcionando o primeiro vislumbre real disso.”
Ao olhar através das ondas de gás empoeirado que envolvem locais de enquadramento estelar que são enevoados em frequências perceptíveis de luz, a visão infravermelha do JWST pode extrair essas sutilezas significativas. No entanto, os especialistas espaciais simplesmente preferem não descobrir como as estrelas e os planetas se estruturam; Além disso, eles querem saber mais sobre sua evolução. A estrela central que está perdendo as camadas externas da nebulosa tem uma massa 30 vezes maior que a do nosso sol e acabará explodindo como uma supernova, conforme revelado pelas observações do WR 124. Os planetas também serão cobertos pela promessa do JWST de fazer o mesmo.
Um lugar para começar é com os planetas do nosso sistema solar. Milam afirmou: “Estaremos usando o Telescópio Espacial James Webb para observar o sistema solar, e temos feito isso.” A equipe do JWST já divulgou imagens impressionantes de Marte, Júpiter e Netuno, bem como observações de setembro de 2022 do impacto do DART no asteroide Dimorphos.
De acordo com Milam, “vamos observar tudo em nosso sistema solar que o JWST pode apontar, desde asteróides próximos à Terra, cometas, objetos interestelares, todos os planetas e seus satélites até os confins do nosso sistema solar, incluindo nosso planeta menor favorito, Plutão.” “Vamos observar tudo em nosso sistema solar que o JWST pode apontar”. Portanto, haverá muito mais.”
Existem planetas adicionais orbitando outras estrelas além do nosso sistema solar. Até o momento, mais de 5.000 exoplanetas foram descobertos, variando em tamanho, desde mundos do tamanho de Marte até gigantes maciços maiores que Júpiter. Júpiteres quentes, gigantes gasosos que orbitam muito perto de sua estrela hospedeira em raios orbitais de apenas alguns milhões de quilômetros, têm sido os mais fáceis de estudar porque produzem o sinal mais forte.
WASP-39b, um planeta massivo a 700 anos-luz de distância, é uma das primeiras descobertas de exoplanetas feitas pelo JWST. O JWST realiza espectroscopia de trânsito, na qual parte da luz das estrelas passa pela atmosfera do planeta enquanto o planeta se move pela face de sua estrela. Dentro da atmosfera do planeta, as moléculas absorvem essa luz, e diferentes moléculas absorvem luz em diferentes comprimentos de onda. O exame mais abrangente da atmosfera de um exoplaneta até hoje é fornecido pelo espectro do JWST da atmosfera do WASP-39b, que revela as linhas de absorção que permitem aos astrônomos identificar as moléculas envolvidas.
Knicole Colon, vice-cientista do projeto para ciência de exoplanetas do JWST e também palestrante do SXSW, disse: “Já vimos que os dados do JWST são tão bons, tão precisos, que somos capazes de detectar moléculas adicionais nessas atmosferas distantes de exoplanetas. que nunca esperávamos ver.”
Reações fotoquímicas produziram dióxido de enxofre, uma dessas moléculas, na atmosfera de WASP-39b. isto é, pela maneira como a luz solar interage com moléculas e átomos na atmosfera.
De acordo com Colon, “literalmente não pensávamos que poderíamos ver [os resultados dessas reações químicas] com o JWST”. Apesar do fato de termos percebido que seria um telescópio incrível, [a identificação do dióxido de enxofre foi] obviamente superior ao previsto.”
Isso significa que, à medida que o JWST estuda e descreve cada vez mais exoplanetas, revelações intrigantes provavelmente estarão no menu, revelações que realmente vão querer mostrar aos astrônomos a estrutura e evolução desses planetas. Por exemplo, a distância de formação de um planeta de sua estrela pode ser determinada pela mistura de gás em sua atmosfera.
Antes do JWST, a pesquisa sobre as atmosferas de exoplanetas era limitada a Júpiteres quentes; no entanto, o JWST agora está começando a investigar as atmosferas de planetas menores que a Terra. As percepções dos universos irregulares da estrutura TRAPPIST-1, por exemplo, são contínuas, mas como esses planetas são muito mais modestos do que Júpiteres quentes e circundam uma pequena estrela vermelha fraca, levará mais tempo para o JWST persuadir as sutilezas de seus ambientes, na hipótese de terem climas. No entanto, algumas das descobertas dos planetas TRAPPIST-1 e outros mundos semelhantes podem alterar nossa perspectiva da Terra em relação ao resto do cosmos nos próximos anos.
“Ainda estamos no começo da tradução de todas as informações do exoplaneta”, disse Colon. ” Queremos comparar esses sistemas e determinar se eles compartilham ou não semelhanças com a Terra. Mal posso esperar para ver o que aprenderemos sobre os planetas que têm aproximadamente o nosso tamanho. Eles geralmente não podem ter temperaturas semelhantes, provavelmente não terá superfícies com mares fluidos, o que não, no entanto, esperamos, em qualquer caso, descobrir sobre seu ar geral. Há água no ar? O dióxido de carbono existe? Existe algo familiar para nós com o qual possamos nos relacionar e conectar com para compreender melhor se há vida adicional em outro lugar?
