Descobrindo a supernova Cassiopeia A com o poderoso telescópio espacial James Webb
O Telescópio Espacial James Webb tem-nos surpreendido consistentemente com as suas imagens notáveis, incluindo a representação mais recente de Herbig-Haro 797 localizado no coração da nossa galáxia, conhecido como aglomerado de Sagitário C ou MACS0416. Além disso, capturamos imagens impressionantes da supernova Cassiopeia A através do uso de dados de infravermelho próximo do NIRCam e dados de infravermelho médio do MIRI.
A referida supernova está situada a aproximadamente 11.000 anos-luz de distância do nosso planeta, na constelação de Cassiopeia. O evento cataclísmico ocorreu cerca de 340 anos atrás no tempo. Com a ajuda das formidáveis capacidades do Telescópio Espacial James Webb, detalhes anteriormente não observados puderam ser discernidos, proporcionando assim aos investigadores acesso a novas informações relativas à trajetória evolutiva de tais entidades cósmicas-sendo estes os próprios blocos de construção responsáveis pela síntese de moléculas essenciais, planetas e, em última análise, a própria vida. Tal é o estado atual do nosso entendimento sobre este assunto.
O Telescópio Espacial James Webb e a imagem da supernova Cassiopeia A
A NASA e a ESA revelaram em colaboração que os dados recolhidos através de imagens infravermelhas capturaram um retrato detalhado do recente evento explosivo dentro da supernova Cassiopeia A. A vasta extensão desta representação visual abrange 19 anos-luz, mostrando o desembolso de filamentos gasosos à medida que se espalham. impulsionar em direção a uma rota de colisão com restos de gás dos momentos finais da estrela.
De forma semelhante a outros casos, o Telescópio Espacial James Webb não descobriu exclusivamente Cassiopeia A, que está entre as supernovas mais examinadas devido às contribuições de múltiplos observatórios. As descobertas iniciais foram obtidas através das observações do NIRCam; no entanto, foi apenas através da utilização do MIRI, um instrumento de infravermelho médio, em abril de 2023 que as características específicas pertencentes à região interna da supernova puderam ser discernidas, que anteriormente permaneciam ocultas no espectro do infravermelho próximo.
Nas imagens no infravermelho próximo capturadas pelo instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb, tons vibrantes de laranja e rosa são discerníveis dentro do “envelope central” do remanescente da supernova. Dentro desta região, uma variedade de elementos, incluindo enxofre, oxigênio, argônio e néon, foram detectados. À medida que estes elementos se combinam com poeira e outras espécies de gases, dão origem a estruturas moleculares cada vez mais complexas. Estes compostos tornam-se posteriormente disponíveis para utilização por outros corpos celestes, tanto estrelas como potencialmente planetas.
A imagem NIRCam, clique para ampliar
A camada externa que exibe o NIRCam emite tonalidades menos vibrantes em comparação com aquelas observadas através do MIRI, e essa discrepância pode ser atribuída a variações na radiação térmica associada. Essas estruturas são influenciadas pela poeira predominante presente na região, que passa por uma fase de resfriamento. Notavelmente, a tonalidade branca característica surge da radiação síncrotron, um fenômeno resultante do movimento de partículas em alta velocidade dentro dos limites de poderosos campos magnéticos.
Em contraste com a Câmera de Infravermelho Próximo (NIRCam) a bordo do Telescópio Espacial James Webb (JWST), o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) captura uma área caracterizada por um “tom esverdeado” distinto, comumente referido como “Monstro Verde”. ” Esta característica distingue as observações do JWST em comprimentos de onda do infravermelho médio daquelas obtidas em comprimentos de onda do infravermelho próximo, onde as regiões contendo gás ionizado parecem mais vibrantes com cores que variam do branco ao roxo. O fenómeno observado ao longo destas diferentes gamas espectrais pode ser atribuído à complexa interação entre o gás ejetado durante a explosão estelar e o gás que foi previamente expelido da estrela progenitora antes do seu desaparecimento.
A imagem do MIRI, clique para ampliar
Além disso, situada no canto inferior direito da imagem NIRCam está uma entidade enigmática chamada “Baby Cas A”. Com a hipótese de emanar de um corpo celeste localizado atrás de Cassiopeia A, a cerca de 170 anos-luz de distância, este misterioso fenómeno parece aquecer as partículas de poeira circundantes. Embora análises adicionais continuem em andamento, os pesquisadores consideram esse recurso específico intrigante e que vale a pena investigar. Empregando os filtros do NIRCam com comprimentos de onda de 1,62 µm, 3,56 µm e 4,44 µm, foi atribuída a cor azul, enquanto para o MIRI foram utilizados filtros com comprimentos de onda variando entre 5.
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