Mais de 100 astrônomos de mais de 80 estabelecimentos usaram o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para conduzir um levantamento de múltiplas épocas, grandes áreas e múltiplos comprimentos de onda das regiões menos estudadas da Via Láctea. Desvendar a dinâmica do coração da Via Láctea, ou Centro Galático (CG), deverá revelar também o que ocorre noutras galáxias do nosso Universo.
Embora o Centro Galático da Via Láctea seja possivelmente a região mais estudada no céu noturno, alguns dos seus mistérios ainda persistem.
Os cientistas perguntam-se: que papel desempenha o negro supermassivo situado no centro da nossa galáxia, Sagitário A*, na sua evolução? Qual é a razão para a formação estelar da nossa galáxia ser mais lenta do que deveria ser nas nuvens moleculares frias e escuras da região? Como surgem os aglomerados estelares centrais da nossa galáxia?
“O centro da nossa galáxia é difícil de observar”, disse Adam Ginsburg, um astrónomo que co-escreveu o livro branco.
Ginsburg diz que o Centro Galático está cheio de estrelas. É tão denso que telescópios modestos têm dificuldade em distinguir uma estrela da outra. Além disso, a nossa visão do Centro Galático a partir da Terra está obstruída por grandes nuvens de poeira.
“O James Webb resolve ambos os problemas”, Ginsburg fez sentido, “porque é um grande telescópio, tem excelente resolução e pode separar bem as estrelas umas das outras. outro telescópio pode fazer as duas coisas.”
A câmara infravermelha próxima (NIRCam) do JWST e o sistema de filtros dela, permite que os astrônomos separem espectros de luz infravermelha em comprimentos de onda emitidos por materiais específicos, tornam o observatório capaz de observar através destas regiões densas de poeira. A olho nu, essas regiões parecem vazios escuros porque só podemos ver comprimentos de onda de luz visível, bloqueados por esses véus de poeira. Os comprimentos de onda infravermelhos, no entanto, podem passar para o outro lado, atingindo os detectores do JWST.
O JWST também é capaz de fazer observações em comprimentos de onda mais longos de luz infravermelha, que utiliza para observar galáxias no universo primitivo. A luz destas galáxias esticou-se, ou “desviou-se para o vermelho” devido à expansão contínua do universo, onde as ondas de luz se movem em direção à extremidade vermelha do espectro electromagnético (onde comprimentos de onda mais longos são categorizados). O processo também é conhecido como Efeito Doppler. O infravermelho tem comprimento de onda maior e menor energia do que a luz visível, tornando-o invisível para os humanos.
Mas mesmo assim, um telescópio não capturaria a imagem completa — razão pela qual a proposta da equipe sugere a utilização de uma série de outros telescópios (antigos e novos) para apoiar as descobertas do JWST.
De acordo com o jornal, a pesquisa está planejada para incluir o Matriz Milimétrica Grande Atacama (ALMA) e o Telescópio Espacial Hubble, ambos já em serviço, bem como futuros telescópios como o Telescópio Espacial Romano, o Telescópio Extremamente Grande do Observatório Espacial Europeu. e o satélite astrométrico JASMINE do Japão. A pesquisa multi-época proposta recolheria dados sobre o Centro Galático em intervalos de um, cinco e 10 anos.
Uma das maiores questões não resolvidas sobre a Via Láctea envolve como o buraco negro, Sgr. A*, afetou a evolução da nossa galáxia.
Os astrônomos já sabem que buracos negros galáticos massivos como este crescem principalmente alimentando-se do gás que rodeia os próprios buracos em formas semelhantes a placas, conhecidas como discos de acreção. Assim, como a presença de tal gás é também um ingrediente necessário para a formação estelar, é razoável inferir uma relação entre a história de crescimento de Sgr A* e a taxa de formação estelar no Centro Galático. As observações propostas de várias épocas do Centro Galático devem dar aos astrônomos uma ideia sólida de quantas estrelas estão a formar-se e, portanto, da taxa de crescimento de Sgr. A*.
Buracos negros ativos emitem grandes quantidades de radiação eletromagnética, mas Sgr A* parece ser relativamente silencioso, sugerindo que não está consumindo grandes volumes de material. Os astrônomos referem-se a Sgr A* como um buraco negro “quiescente”, o que significa que está adormecido .
“Sgr. A* é um buraco negro inativo e parece ter adquirido a maior parte da massa no passado”, disse Rainer Schödel, astrônomo do e autor do artigo.
Ginsburg explica que a pesquisa também pode ajudar os astrônomos a obterem melhores estimativas de algo chamado Função de Massa Inicial (FMI), que é o número relativo de estrelas grandes e pequenas que se formam. A função informa aos astrônomos quanta luz as populações de estrelas produzem. Isto é importante em estudos de galáxias demasiado distantes para que os astrônomos possam ver estrelas individuais.
“No entanto, o FMI é difícil de medir, porque as estrelas mais brilhantes transformam-se em supernovas num espaço de tempo muito curto, por isso não existem durante tempo suficiente para serem medidas. O Centro Galático dá-nos uma boa oportunidade para resolver este problema porque contém muitos estrelas de todas as massas. É também um ambiente suficientemente diferente da vizinhança solar para que aprendamos algo novo sobre como aplicar regras de formação estelar a outras galáxias,” diz ele.
“O James Webb é um telescópio extremamente requisitado, com o que pode ser a maior taxa de excesso de inscrições de qualquer telescópio fabricado – os astrônomos estão pedindo muito mais tempo do que o disponível”, disse Ginsburg.
Quando os astrônomos fazem uma proposta para utilizar o JWST, um painel de especialistas reúne-se para avaliar a ciência relevante. No entanto, existem regras que dizem que se você estiver em uma proposta ou se for beneficiado, não poderá avaliar a proposta (por um bom motivo). Isto cria um problema para a comunidade que estuda o Centro Galático, já que quase todos os astrônomos que estudam esta região querem participar no programa de levantamento do Centro Galático JWST.
Isso não deixa ninguém com o conhecimento específico necessário sobre o tema para analisar a proposta de forma justa. Foi, portanto, importante mostrar à comunidade astronómica que existe um amplo consenso sobre a necessidade de tal estudo,” afirma Ginsburg.
O Centro Galático da Via Láctea é o único núcleo galáctico que podemos observar onde cada estrela pode ser investigada individualmente. E quanto mais aprendemos sobre a nossa galáxia, mais aprenderemos sobre como outras galáxias evoluem em todo o cosmos.
Schödel, Ginsburg e os outros autores querem levar-nos numa viagem dos subúrbios galácticos ao centro da cidade, onde uma metrópole movimentada e cheia de mistério nos espera.
