Astrônomos acabam de revelar uma nova visão impressionante da Via Láctea em cores de rádio

Ao capturar a galáxia desta forma, a imagem abre novas e poderosas oportunidades para estudar como as estrelas nascem, como evoluem e como acabam por morrer na Via Láctea.

Anos de poder computacional por trás da imagem

A imagem foi criada por Silvia Mantovanini, estudante de doutorado no nó do ICRAR da Curtin University. Ela passou 18 meses trabalhando no projeto e usou cerca de 1 milhão de horas de CPU em supercomputadores no Pawsey Supercomputing Research Center. Esses sistemas eram necessários para processar e combinar grandes quantidades de dados coletados durante duas grandes pesquisas do céu.

As observações foram realizadas com o telescópio Murchison Widefield Array (MWA), localizado em Inyarrimanha Ilgari Bundara, o Observatório de Radioastronomia CSIRO Murchison em Wajarri Yamaji Country, na Austrália Ocidental.

Os dados vieram da pesquisa GaLactic and Extragalactic All-sky MWA (GLEAM) e seu acompanhamento, GLEAM-X (GLEAM eXtended). O GLEAM foi observado durante 28 noites durante 2013 e 2014, enquanto o GLEAM-X coletou dados em 113 noites de 2018 a 2020.

Mais nítido, mais profundo e mais amplo do que antes

Focando especificamente na nossa própria galáxia, a nova imagem representa um grande salto em comparação com a imagem GLEAM anterior lançada em 2019. Ela oferece o dobro da resolução, dez vezes a sensibilidade e cobre o dobro do céu.

Estas melhorias permitem aos astrónomos examinar a Via Láctea com muito mais detalhe do que antes, revelando características que antes eram difíceis ou impossíveis de ver.

“Esta imagem vibrante oferece uma perspectiva incomparável da nossa Galáxia em baixas frequências de rádio”, disse a Sra. Mantovanini.

“Ele fornece informações valiosas sobre a evolução das estrelas, incluindo a sua formação em várias regiões da Galáxia, como interagem com outros objetos celestes e, em última análise, o seu desaparecimento.”

Rastreando estrelas explodidas e berçários estelares

A investigação da Sra. Mantovanini centra-se nos remanescentes de supernovas, as nuvens em expansão de gás e energia criadas quando uma estrela explode no final da sua vida. Embora os astrónomos já tenham identificado centenas destes vestígios, muitos investigadores acreditam que outros milhares permanecem por descobrir.

A nova imagem torna mais fácil separar o material que rodeia as estrelas recém-formadas do gás deixado pelas estrelas mortas, revelando estruturas mais claras por toda a galáxia.

“É possível identificar claramente restos de estrelas que explodiram, representados por grandes círculos vermelhos. As regiões azuis mais pequenas indicam berçários estelares onde novas estrelas estão a formar-se ativamente,” disse Mantovanini.

Novas pistas sobre pulsares

A imagem também pode ajudar os cientistas a compreender melhor os pulsares, os restos de estrelas massivas em rápida rotação. Ao analisar como os pulsares brilhantes aparecem em diferentes frequências do GLEAM-X, os astrónomos esperam aprender mais sobre como estes objetos produzem ondas de rádio e onde se distribuem pela Via Láctea.

Um marco no mapeamento da Via Láctea

A professora associada Natasha Hurley-Walker, membro da mesma equipe do ICRAR e investigadora principal da pesquisa GLEAM-X, destacou a importância da conquista para o estudo da estrutura da nossa galáxia.

“Esta imagem de baixa frequência permite-nos revelar grandes estruturas astrofísicas na nossa Galáxia que são difíceis de visualizar em frequências mais altas,”

“Nenhuma imagem de rádio de baixa frequência de todo o Plano Galáctico Sul foi publicada antes, tornando este um marco emocionante na astronomia.”

“Apenas o maior radiotelescópio do mundo, o telescópio SKA-Low do Observatório SKA, previsto para ser concluído na próxima década em Wajarri Yamaji Country, na Austrália Ocidental, terá a capacidade de superar esta imagem em termos de sensibilidade e resolução”, concluiu o Professor Associado Hurley-Walker.

Dezenas de milhares de fontes cósmicas reveladas

As pesquisas por trás da imagem exigiram centenas de horas de observações usando o radiotelescópio MWA em Inyarrimanha Ilgari Bundara, o Observatório de Radioastronomia CSIRO Murchison. Usando estes dados, os investigadores do ICRAR catalogaram cerca de 98.000 fontes de rádio em toda a porção do Plano Galáctico visível do hemisfério sul.

Estas fontes incluem pulsares, nebulosas planetárias, regiões HII compactas – que são nuvens densas de gás ionizado no espaço – bem como galáxias distantes que ficam muito além da Via Láctea.