A Grande Nuvem de Magalhães é um satélite da Via Láctea, contendo cerca de 30 mil milhões de estrelas. Vista aqui no infravermelho distante e no rádio, a poeira fria e quente da Grande Nuvem de Magalhães é mostrada a verde e azul, respetivamente, com o gás hidrogénio a vermelho.
Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/CSIRO/C. Clark (STScI)

Novas imagens utilizando dados de missões da ESA e da NASA mostram a poeira que preenche o espaço entre as estrelas em quatro das galáxias mais próximas da nossa própria Via Láctea. Mais do que impressionantes, as fotos são também um tesouro científico, dando uma ideia de como a densidade das nuvens de poeira pode variar drasticamente dentro de uma galáxia.

Com uma consistência semelhante à do fumo, a poeira é criada por estrelas moribundas e é um dos materiais que formam novas estrelas. As nuvens de poeira observadas pelos telescópios espaciais são constantemente moldadas pela explosão de estrelas, ventos estelares e pelos efeitos da gravidade. Quase metade de toda a luz das estrelas no Universo é absorvida pela poeira. Muitos dos elementos químicos pesados essenciais à formação de planetas como a Terra estão presos em grãos de poeira no espaço interestelar. Assim, a compreensão da poeira é uma parte essencial da compreensão do nosso Universo.

As novas observações foram possíveis através do trabalho do Observatório Espacial Herschel da ESA, que operou de 2009 a 2013. O JPL da NASA, no sul da Califórnia, EUA, contribuiu com peças-chave de dois instrumentos na nave espacial. Os instrumentos superfrios do Herschel foram capazes de detetar o brilho térmico da poeira, que é emitido como luz infravermelha distante, uma gama de comprimentos de onda mais longos do que o que os olhos humanos conseguem detetar.

As imagens da poeira interestelar, pelo Herschel, fornecem vistas de alta resolução de detalhes finos nestas nuvens, revelando intricadas subestruturas. Mas a forma como o telescópio espacial foi concebido significava que muitas vezes não conseguia detetar a luz de nuvens mais espalhadas e difusas, especialmente nas regiões exteriores das galáxias, onde o gás e a poeira se tornam esparsos e, portanto, mais ténues.

Para algumas galáxias próximas, isso significava que o Herschel perdia até 30% de toda a luz emitida pela poeira. Com uma lacuna tão significativa, os astrónomos esforçavam-se por utilizar os dados do Herschel para compreender como a poeira e o gás se comportavam nestes ambientes. Para preencher os mapas de poeira do Herschel, as novas imagens combinam dados de três outras missões: o aposentado Observatório Planck da ESA, juntamente com duas missões da NASA igualmente reformadas, o IRAS (Infrared Astronomical Satellite) e o COBE (Cosmic Background Explorer).

As imagens mostram a Galáxia de Andrómeda, também conhecida como M31; a galáxia do Triângulo, ou M33; e a Grande e Pequena Nuvem de Magalhães - galáxias anãs que orbitam a Via Láctea que não têm a estrutura espiral das galáxias de Andrómeda e do Triângulo. Todas as quatro estão a menos de 3 milhões de anos-luz da Terra.

Nas imagens, o vermelho indica o gás hidrogénio, o elemento mais comum no Universo. Estes dados foram recolhidos utilizando múltiplos radiotelescópios localizados em todo o globo. A imagem da Grande Nuvem de Magalhães mostra uma cauda vermelha a sair em baixo e à esquerda, que foi provavelmente criada quando colidiu com a Pequena Nuvem de Magalhães há cerca de 100 milhões de anos. As bolhas de espaço vazio indicam regiões onde as estrelas se formaram recentemente, porque ventos intensos das estrelas recém-nascidas sopram a poeira e o gás circundantes. A luz verde à volta das orlas dessas bolhas indica a presença de poeira fria que se acumulou como resultado destes ventos. A poeira mais quente, vista a azul, indica onde as estrelas estão a formar-se ou outros processos que aqueceram a poeira.

Muitos elementos pesados na natureza - incluindo carbono, oxigénio e ferro - podem ficar presos a grãos de poeira e a presença de elementos diferentes muda a forma como a poeira absorve a luz das estrelas. Isto, por sua vez, afeta a visão que os astrónomos têm de eventos como a formação estelar.

Nas nuvens mais densas de poeira, quase todos os elementos pesados podem ficar presos em grãos de poeira, o que aumenta a relação poeira-gás. Mas em regiões menos densas, a radiação destrutiva das estrelas recém-nascidas ou as ondas de choque da explosão de estrelas esmaga os grãos de poeira e devolve alguns desses elementos pesados trancados de volta ao gás, alterando mais uma vez a proporção. Os cientistas que estudam o espaço interestelar e a formação estelar querem compreender melhor este ciclo contínuo. As imagens do Herschel mostram que a relação poeira-gás pode variar dentro de uma única galáxia até um factor de 20, muito mais do que anteriormente estimado.

"Estas imagens melhoradas do Herschel mostram-nos que os 'ecossistemas' de poeira nestas galáxias são muito são muito dinâmicos," disse Christopher Clark, astrónomo do STScI (Space Telescope Science Institute) em Maryland, que liderou o trabalho de criação das novas imagens.

A Galáxia de Andrómeda, ou M31, é mostrada aqui no infravermelho e no rádio. Algum do gás hidrogénio (vermelho) que traça a orla do disco de Andrómeda foi puxado do espaço intergaláctico e algum foi arrancado das galáxias que se fundiram com Andrómeda no passado.
Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/GBT/WSRT/IRAM/C. Clark (STScI)

A Pequena Nuvem de Magalhães é um satélite da Via Láctea, contendo cerca de 3 mil milhões de estrelas. Esta imagem no infravermelho distante e no rádio mostra a poeira fria (verde) e quente (azul), bem como o gás hidrogênio (vermelho).
Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/CSIRO/NANTEN2/C. Clark (STScI)

A galáxia do Triângulo, ou M33, é mostrada aqui em comprimentos de onda de luz infravermelha distante e no rádio. Algum do gás hidrogénio (vermelho) que traça a orla do disco do Triângulo foi puxado do espaço intergaláctico e algum foi arrancado das galáxias que se fundiram com M33 no passado.
Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/GBT/VLA/IRAM/C. Clark (STScI)

// JPL/NASA (comunicado de imprensa)

Saiba mais

Galáxia de Andrómeda (M31):
SEDS
Wikipedia

Galáxia do Triângulo (M33):
SEDS
Wikipedia

Nuvens de Magalhães:
Pequena Nuvem de Magalhães (SEDS)
Pequena Nuvem de Magalhães (Wikipedia)
Grande Nuvem de Magalhães (SEDS)
Grande Nuvem de Magalhães (Wikipedia)

Poeira interestelar:
Wikipedia

Observatório Espacial Herschel:
ESA (ciência e tecnologia)
ESA (centro científico)
ESA (página de operações)
NASA
Caltech
Wikipedia

Observatório Planck:
ESA (ciência e tecnologia)
ESA (centro científico)
ESA (página de operações)
NASA
Arquivo do Legado Planck (ESA)
Wikipedia

IRAS:
Caltech
Wikipedia

COBE:
NASA
Wikipedia