Créditos: NASA, ESA, CSA e M. Zamani (ESA/Webb); Ciência: MK McClure (Universidade de Leiden), F. Sun (Observatório Steward), Z. Smith (Universidade Aberta) e a Equipe ERS da Era do Gelo
A utilização do Telescópio Espacial James Webb (JWST) trouxe avanços significativos no estudo do gelo interestelar, revelando detalhes nunca antes observados. Uma equipe de pesquisadores, incluindo Paola Caselli, Barbara Michela Giuliano e Basile Husquinet do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), realizou um estudo detalhado na região de Chamaeleon I, utilizando a câmera NIRCam do JWST para medir linhas espectroscópicas em direção a centenas de estrelas por trás da nuvem.
Pela primeira vez, foram detectadas características espectroscópicas fracas conhecidas como “OH pendente”, que indicam a presença de moléculas de água não totalmente ligadas ao gelo. Essas descobertas são fundamentais para traçar a porosidade e a modificação dos grãos gelados à medida que evoluem de nuvens moleculares para discos protoplanetários. Graças à sensibilidade sem precedentes do JWST, é possível sondar gelos nas profundezas dos núcleos densos das nuvens, onde a extinção é tão alta que os observatórios anteriores não conseguiram alcançar.
As observações foram parte do programa Ice Age, focado na região de Chamaeleon I, uma área densa da Via Láctea. A luz emitida pelas estrelas interage com os grãos de gelo ao atravessar a nuvem antes de ser capturada pelo grande espelho do JWST. Com isso, foi possível medir características de absorção intensas relacionadas às principais espécies de gelo, como água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, metano e amônia.
Estudos aprofundados das posições e perfis de características espectroscópicas fracas revelam condições físicas dos objetos observados. As características “OH pendente”, medidas em gelos de laboratório por décadas, correspondem a moléculas de água que não estão totalmente ligadas ao gelo. Essas características podem rastrear superfícies e interfaces dentro dos grãos gelados, ou quando a água está misturada com outras espécies moleculares no gelo.
A detecção bem-sucedida dessas assinaturas agora permite que os pesquisadores procurem por essas características em diferentes ambientes e momentos durante o processo de formação estelar. Isso é crucial para fornecer restrições rigorosas na modelagem química e dinâmica, necessária para reconstruir nossa história astroquímica, desde nuvens interestelares até discos protoplanetários e sistemas estelares como o nosso.
Barbara Michela Giuliano destaca a importância da astrofísica de laboratório na interpretação dos dados do JWST, enquanto Paola Caselli enfatiza a alta sensibilidade do telescópio, que, juntamente com os avanços na astrofísica de laboratório, está permitindo o estudo detalhado da estrutura física e composição química dos gelos interestelares.
Este estudo revela a presença de grãos de gelo potencialmente “fofos” na nuvem, impactando a química que pode ocorrer nessas regiões e, portanto, o grau de complexidade química que pode se acumular. A descoberta abre uma nova janela para o estudo da formação de planetas, permitindo a construção de um entendimento mais claro sobre a distribuição espacial e a variação dos gelos, além de como eles evoluem em sua jornada de nuvens moleculares para discos protoplanetários e planetas.
Essas descobertas foram detalhadas em um artigo publicado na revista Nature Astronomy
Fontes: https://www.nature.com/articles/s41550-024-02307-7 https://phys.org/news/2024-07-jwst-interstellar-ice.html
Deixe uma resposta