Astrônomos do Centro Internacional de Pesquisa em Astronomia por Rádio (ICRAR) produziram a maior imagem colorida de rádio de baixa frequência da Via Láctea já montada. A nova imagem apresenta uma visão extraordinária da nossa galáxia, vista do Hemisfério Sul, revelando a Via Láctea em uma ampla gama de comprimentos de onda de rádio, frequentemente descritos como diferentes cores de luz de rádio.
Ao capturar a galáxia dessa forma, a imagem abre poderosas novas oportunidades para estudar como as estrelas nascem, como evoluem e como, em última instância, morrem dentro da Via Láctea.
Anos de Poder Computacional por Trás da Imagem
A imagem foi criada por Silvia Mantovanini, uma doutoranda na unidade da Curtin University do ICRAR. Ela passou 18 meses trabalhando no projeto e utilizou cerca de 1 milhão de horas de CPU em supercomputadores no Centro de Pesquisa em Supercomputação Pawsey. Esses sistemas foram necessários para processar e combinar enormes quantidades de dados coletados durante dois grandes levantamentos do céu.
As observações foram realizadas com o telescópio Murchison Widefield Array (MWA), localizado em Inyarrimanha Ilgari Bundara, o Observatório de Rádio-Astronomia Murchison da CSIRO no território dos Wajarri Yamaji, na Austrália Ocidental.
Os dados vieram do levantamento GLEAM (GaLactic e Extragalactic All-sky MWA) e sua continuação, GLEAM-X (GLEAM eXtended). O GLEAM foi observado ao longo de 28 noites durante 2013 e 2014, enquanto o GLEAM-X coletou dados em 113 noites de 2018 a 2020.
Mais Nítido, Profundo e Amplo do que Antes
Focando especificamente em nossa própria galáxia, a nova imagem representa um grande avanço em comparação com a imagem anterior do GLEAM lançada em 2019. Ela oferece o dobro da resolução, dez vezes mais sensibilidade e cobre o dobro da área do céu.
Essas melhorias permitem que os astrônomos examinem a Via Láctea em detalhes muito maiores do que antes, revelando características que eram difíceis ou impossíveis de ver anteriormente.
“Esta imagem vibrante oferece uma perspectiva sem igual da nossa Galáxia em baixas frequências de rádio”, disse a Sra. Mantovanini.
“Ela fornece informações valiosas sobre a evolução das estrelas, incluindo sua formação em diferentes regiões da Galáxia, como interagem com outros objetos celestes e, em última análise, seu fim.”
Rastreando Estrelas Explodidas e Berçários Estelares
A pesquisa da Sra. Mantovanini foca nos remanescentes de supernovas, as nuvens em expansão de gás e energia criadas quando uma estrela explode ao final de sua vida. Embora os astrônomos já tenham identificado centenas desses remanescentes, muitos pesquisadores acreditam que milhares mais permanecem não descobertos.
A nova imagem facilita a separação do material que envolve estrelas em formação do gás deixado por estrelas mortas, revelando estruturas mais claras ao longo da galáxia.
“É possível identificar claramente os remanescentes de estrelas explodidas, representados por grandes círculos vermelhos. As menores regiões azuis indicam berçários estelares onde novas estrelas estão se formando ativamente”, disse a Sra. Mantovanini.
Novas Pistas Sobre Pulsars
A imagem também pode ajudar os cientistas a entender melhor os pulsars, os remanescentes rapidamente giratórios de estrelas massivas. Ao analisar como os pulsars aparecem em diferentes frequências do GLEAM-X, os astrônomos esperam aprender mais sobre como esses objetos produzem ondas de rádio e onde estão distribuídos pela Via Láctea.
Um Marco na Cartografia da Via Láctea
A professora associada Natasha Hurley-Walker, membro da mesma equipe do ICRAR e investigadora principal do levantamento GLEAM-X, destacou a importância da conquista para o estudo da estrutura da nossa galáxia.
“Esta imagem de baixa frequência nos permite revelar grandes estruturas astrofísicas em nossa Galáxia que são difíceis de serem imaginadas em frequências mais altas,”
“Nenhuma imagem de rádio de baixa frequência de todo o Plano Galáctico Sul foi publicada antes, tornando este um emocionante marco na astronomia.”
“Somente o maior telescópio de rádio do mundo, o telescópio SKA-Low do SKA Observatory, que deve ser concluído na próxima década no território dos Wajarri Yamaji, na Austrália Ocidental, terá a capacidade de superar essa imagem em termos de sensibilidade e resolução,” concluiu a professora associada Hurley-Walker.
Dezenas de Milhares de Fontes Cósmicas Reveladas
Os levantamentos por trás da imagem exigiram centenas de horas de observações usando o telescópio de rádio MWA em Inyarrimanha Ilgari Bundara, o Observatório de Rádio-Astronomia Murchison da CSIRO. Com esses dados, os pesquisadores do ICRAR catalogaram cerca de 98.000 fontes de rádio na parte do Plano Galáctico visível do hemisfério sul.
Essas fontes incluem pulsars, nebulosas planetárias, regiões compactas de HII – que são nuvens densas de gás ionizado no espaço -, bem como galáxias distantes que estão muito além da Via Láctea.