Tapete cósmico: filamentos de poeira espacial intrigam astrônomos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/03/2010

A análise destas estruturas poderá ajudar a determinar as forças que dão forma à nossa Galáxia e que estão na origem da formação das estrelas.
[Imagem: ESA/HFI Consortium/IRAS]

A última imagem obtida pelo telescópio Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA), mostra filamentos gigantescos de poeira muito fria que se estendem ao longo da nossa Galáxia.

A análise destas estruturas poderá ajudar a determinar as forças que dão forma à nossa Galáxia e que estão na origem da formação das estrelas.

Por enquanto, os astrônomos desconhecem porque esses padrões se repetem tanto em pequena quanto em grande escala ao longo da Via Láctea.

Como se formou o Universo?

O telescópio espacial Planck foi projetado, principalmente, para estudar os maiores mistérios da cosmologia: Como se formou o Universo? Como se formaram as galáxias?

Agora, esta nova imagem estende o alcance de suas investigações até as frias estruturas de poeira que se estendem pela nossa Galáxia, uma vez que sua formação ainda é um mistério.

A imagem mostra a estrutura filamentosa de poeira na vizinhança do nosso Sistema Solar - até cerca de 500 anos-luz do Sol.

Os filamentos locais estão conectados ao restante dos filamentos de larga escala da Via Láctea, a região rosa na horizontal, na parte inferior da imagem. Nesta zona, a radiação vem de muito mais longe, do lado oposto do disco da nossa Galáxia.

Nuvens moleculares

A imagem foi colorida artificialmente, de forma a ser possível avaliar as diferenças de temperatura nas estruturas de poeira. Os tons branco-rosados mostram a poeira com alguns décimos de grau acima do zero absoluto, enquanto as zonas com cores mais intensas indicam a poeira com temperaturas por volta dos -261°C, apenas 12 graus acima do zero absoluto.

A poeira mais quente está concentrada no plano da Galáxia, enquanto aquela que está em suspensão, acima e abaixo do disco galáctico, é mais fria.

Veja onde está localizada a região representada na imagem principal, captada durante a "varredura de céu inteiro" que o Telescópio Espacial Planck está fazendo em busca dos rastros do Big Bang.
[Imagem: ESA/HFI Consortium/IRAS]

"Ainda não sabemos a razão dessas estruturas apresentarem esses formatos tão peculiares," nota Jan Tauber, cientista do Projeto Planck. As zonas mais densas são conhecidas como nuvens moleculares, enquanto as mais difusas recebem o nome de "cirros". Elas são formadas por uma mistura de poeira e gás, embora o gás não seja mostrado diretamente nas imagens.

Há muitas forças em ação na nossa Galáxia, que levam as nuvens moleculares e os cirros a adquirir esta forma de filamento. Por exemplo, em larga escala, nossa Galáxia gira, o que origina padrões espiralados de estrelas, poeira e gás. A gravidade exerce uma grande influência, puxando a poeira e o gás. A radiação e os jatos de partículas das estrelas empurram a poeira e o gás ao seu redor. Os campos magnéticos também têm influência nestas estruturas, embora os cientistas ainda não saibam em que intensidade.

Formação de estrelas

Os locais mais brilhantes na imagem correspondem a aglomerados de matéria, onde pode ocorrer a formação de estrelas. À medida que estes aglomerados encolhem, tornam-se mais densos, isolando o seu interior da influência da luz e da radiação externas, o que acelera seu resfriamento, fazendo com que colapsem mais rapidamente, iniciando a formação de uma nova estrela.

O telescópio espacial Herschel, que é o maior telescópio espacial já lançado, pode ser utilizado para estudar regiões como estas em mais detalhe. No entanto, só o Planck é capaz de detectá-las em todo o céu.

O Herschel e o Planck foram lançados juntos em Maio de 2009 e os dois estudam os componentes mais frios do Universo. O Planck estuda as grandes estruturas, enquanto o Herschel realiza observações detalhadas de regiões menores, tais como as regiões vizinhas às zonas formação de estrelas, os chamados "berços de estrelas".

Radiação de fundo do Big Bang

O enigma que os astrônomos agora têm para resolver é por que razão a nossa Galáxia apresenta esta estrutura de filamentos tanto em pequena escala quanto em grande escala. "Esta é uma grande questão", afirma Tauber.

A nova imagem é uma combinação dos dados obtidos pelo Instrumento de Alta Frequência (HFI) do Planck, em comprimento de onda entre 540 e 350 micrômetros, e de uma imagem de 100 micrômetros obtida pelo satélite IRAS, em 1983.

Os dados enviados pelo HFI foram obtidos como parte da primeira varredura do Planck em todo o céu, na faixa das micro-ondas. À medida que o satélite gira sobre o seu eixo, os seus instrumentos vão fazendo uma varredura total do céu.

Em cada rotação, eles observam a Via Láctea duas vezes. Com isso, durante a missão do Planck, de registrar a radiação de fundo do Big Bang, também serão produzidos mapas da nossa Galáxia com um nível de detalhamento sem precedentes.

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