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Gemas galácticas brilham em nova galeria do Chandra, da NASA

A spiral galaxy viewed from its side, featuring a giant halo of hot gas blowing out of its stellar disk. X-rays from Chandra and ESA’s XMM-Newton (purple and royal blue) trace hot gas driven out by supernovas and black holes and neutron stars pulling gas from their companions, while optical light (light blue, gold and white) from ground-based observer R. Jay GaBany showcases dense dust lanes. Edge-on views of galaxies allow astronomers to study how flat their stellar disks are and provide the clearest views of material located above or below the disk.

As galáxias são como gemas cósmicas, cada uma com características, incluindo tamanho e forma, que as tornam distintas. Uma nova galeria divulgada hoje pelo Chandra X-ray Observatory da NASA e por outros telescópios apresenta uma coleção de imagens galácticas que revela essa variedade.

Os astrônomos classificam as galáxias em três categorias principais: espirais, como a nossa Via Láctea, com braços que se estendem a partir de seus núcleos; elípticas, que são mais antigas e provavelmente resultam de fusões; e irregulares, que podem abranger uma ampla variedade de fenômenos galácticos.

This gallery displays a collection of 16 galactic images from Chandra and other telescopes. Astronomers put galaxies into three main categories: spirals like our own Milky Way, ellipticals that are older and likely the results of mergers, and irregulars that can encompass a wide range of galactic phenomena. All types are represented in this collection. Each galactic image contains X-ray data from Chandra combined with data from telescopes such as NASA’s Webb, Hubble, IXPE, Swift, and NuSTAR, and others both in space and on the ground.
Esta galeria apresenta uma coleção de 16 imagens galácticas do Chandra e de outros telescópios. Os astrônomos classificam as galáxias em três categorias principais: espirais, como a nossa Via Láctea; elípticas, que são mais antigas e provavelmente resultam de fusões; e irregulares, que podem abranger uma ampla variedade de fenômenos galácticos. Todos os tipos estão representados nesta coleção. Cada imagem galáctica contém dados de raios X do Chandra combinados com dados de telescópios como Webb, Hubble, IXPE, Swift e NuSTAR, da NASA, além de outros telescópios no espaço e em solo. — Crédito: NASA/CXC/SAO

Veja a galeria completa

Assim como as gemas revelam a história da Terra por meio da forma como foram forjadas ao longo de bilhões de anos, essas gemas galácticas são uma maneira de estudar o lugar da Terra em nossa galáxia natal, a Via Láctea. Ao observar outras galáxias, aprendemos mais sobre a nossa — incluindo pistas sobre seu passado e futuro.

Há 16 novas imagens nesta galeria galáctica. Cada uma contém dados de raios X do Chandra, coletados ao longo das décadas em que o observatório está no espaço. Esses dados de alta energia foram combinados com dados de telescópios como os telescópios espaciais James Webb e Hubble, da NASA, o IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), o Neil Gehrels Swift Observatory, o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) e outros, tanto em solo quanto no espaço.

A barred spiral galaxy featuring a prominent central bar or bridge of stars that channels gas toward its core. Chandra X-rays (purple) highlight growing black holes along the bar and core, merged with Hubble optical light (white, yellow and soft blue) and JWST infrared dust filaments (red). Studying barred spirals in action can help reveal how gas in our own Milky Way, which is also a barred spiral, feeds its central black hole and forms new stars.
Uma galáxia espiral barrada que apresenta uma barra central proeminente, ou ponte de estrelas, que canaliza gás em direção ao seu núcleo. Os raios X do Chandra (roxo) destacam buracos negros em crescimento ao longo da barra e do núcleo, combinados com luz óptica do Hubble (branco, amarelo e azul-claro) e filamentos de poeira no infravermelho observados pelo JWST (vermelho). Estudar espirais barradas em ação pode ajudar a revelar como o gás em nossa própria Via Láctea, que também é uma espiral barrada, alimenta seu buraco negro central e forma novas estrelas. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI/Hubble Heritage Team; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI/J. Lee e T. Williams; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare, J. Major, K. Arcand
A chaotic, dust-shrouded system of merging galaxies forming stars at a furious rate. Chandra X-ray data (magenta) pinpoint powerful black hole activity and hot gas, while Hubble optical (blue and white) and Webb infrared (red and grey) data illuminate vast stellar nurseries hidden behind interstellar dust. Systems like II Zw 096 show us how powerful galaxy collisions shaped the early universe.
Um sistema caótico de galáxias em fusão, envolto em poeira e formando estrelas a uma taxa intensa. Os dados de raios X do Chandra (magenta) identificam a poderosa atividade de buracos negros e o gás quente, enquanto os dados ópticos do Hubble (azul e branco) e no infravermelho do Webb (vermelho e cinza) iluminam vastos berçários estelares escondidos atrás da poeira interestelar. Sistemas como II Zw 096 mostram como colisões galácticas poderosas moldaram o universo primitivo. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare e J. Major
A nearby, face-on spiral galaxy whose clear spiral arms offer an unhindered view of its stellar engine. X-ray data from Chandra (purple) highlights point sources like neutron stars and stellar-mass black holes pulling material off companion stars (systems called X-ray binaries), while optical data from the Very Large Telescope’s MUSE instrument (pink and grey) maps glowing pockets of hydrogen gas. Ultraviolet data from NASA’s Swift telescope (blue) reveals populations of young, massive stars sizzling across the spiral arms. M33’s proximity to us allows astronomers to audit individual high-energy objects and map how stellar feedback affects a galaxy's ecosystem.
Uma galáxia espiral próxima, vista de frente, cujos braços espirais nítidos oferecem uma visão desimpedida de seu motor estelar. Os dados de raios X do Chandra (roxo) destacam fontes pontuais, como estrelas de nêutrons e buracos negros de massa estelar que capturam material de estrelas companheiras (sistemas chamados binárias de raios X), enquanto os dados ópticos do instrumento MUSE do Very Large Telescope (rosa e cinza) mapeiam bolsões luminosos de gás hidrogênio. Os dados ultravioleta do telescópio Swift, da NASA (azul), revelam populações de estrelas jovens e massivas brilhando intensamente ao longo dos braços espirais. A proximidade de M33 permite aos astrônomos examinar objetos individuais de alta energia e mapear como o feedback estelar afeta o ecossistema de uma galáxia. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: ESO/VLT; UV: NASA/Swift; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A spiral galaxy famous for having two extra,
Uma galáxia espiral famosa por possuir dois braços espirais extras, “anômalos”, compostos de gás quente. Os raios X do Chandra (azul-real) mostram ondas de choque superaquecidas criadas por jatos do buraco negro central, combinadas com luz óptica do Hubble (vermelho, amarelo e azul-pálido) e filamentos de poeira no infravermelho observados pelo Webb (laranja-brilhante). M106 ajuda a mostrar como buracos negros supermassivos podem criar estruturas que imitam braços espirais com estrelas, influenciando a evolução de uma galáxia. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A compact dwarf irregular galaxy undergoing a violent, compact burst of star formation. Chandra and XMM-Newton observations (blue and purple) reveal massive bubbles of million-degree gas inflated by stellar winds, set against a backdrop of optical light (magenta, orange and white) imaged by Adam Block. Dwarf starburst galaxies can serve as local laboratories for studying the conditions of the early universe, where small, primitive galaxies formed stars at frantic rates.
Uma galáxia anã irregular compacta passando por um surto intenso e compacto de formação estelar. Observações do Chandra e do XMM-Newton (azul e roxo) revelam bolhas maciças de gás a milhões de graus, infladas por ventos estelares, sobre um fundo de luz óptica (magenta, laranja e branco) obtida por Adam Block. Galáxias anãs com surtos de formação estelar podem servir como laboratórios locais para estudar as condições do universo primitivo, quando galáxias pequenas e primitivas formavam estrelas em ritmos frenéticos. — Crédito: Raios X: (XMM): ESA/XMM-Newton, (Chandra): NASA/CXC/SAO; Óptico: Univ. of Arizona/Mt Lemmon SkyCenter/Adam Block/Josep Drudis; Processamento da imagem: NASA?CXC/SAO/L. Frattare
A large spiral galaxy that is being stripped of its gas as it plunges at high speed through hot gas in the Virgo Cluster of galaxies. Chandra’s X-ray data (magenta) pinpoints high-energy point sources—such as X-ray binaries and supernova remnants—and diffuse hot gas nestled within the spiral disk imaged by Hubble (blue, brown and gold). A ground-based optical light image taken from New Mexico by Timothy Martin reveals red filaments of hydrogen gas streaming over 300,000 light-years behind the galaxy as it falls into the Virgo Cluster.
Uma grande galáxia espiral que está perdendo seu gás ao mergulhar em alta velocidade no gás quente do Aglomerado de galáxias de Virgo. Os dados de raios X do Chandra (magenta) identificam fontes pontuais de alta energia — como binárias de raios X e remanescentes de supernovas — e gás quente difuso inserido no disco espiral, imageado pelo Hubble (azul, marrom e dourado). Uma imagem óptica obtida em solo no Novo México por Timothy Martin revela filamentos vermelhos de gás hidrogênio que se estendem por mais de 300 mil anos-luz atrás da galáxia enquanto ela cai no Aglomerado de Virgo. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/D. Thilker/J. Lee/PHANGS-HST Team; Campo completo: Tim Martin; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A giant elliptical galaxy undergoing a dusty merger, featuring a powerful jet of particles blasting tens of thousands of light-years into space. Chandra’s X-rays (blue) showcase the high-energy jet, with additional X-rays from IXPE (orange), while Webb infrared (magenta) and optical light (amber and white) from the European Southern Observatory expose a dark, churning dust lane. As one of the closest active galaxies to Earth, Cen A allows astronomers to study the effects of supermassive black hole jets in extraordinary detail.
Uma galáxia elíptica gigante passando por uma fusão envolta em poeira, com um poderoso jato de partículas lançado por dezenas de milhares de anos-luz no espaço. Os raios X do Chandra (azul) destacam o jato de alta energia, com raios X adicionais do IXPE (laranja), enquanto o infravermelho do Webb (magenta) e a luz óptica (âmbar e branca) do European Southern Observatory revelam uma faixa escura de poeira turbulenta. Como uma das galáxias ativas mais próximas da Terra, Cen A permite aos astrônomos estudar em detalhes extraordinários os efeitos dos jatos de buracos negros supermassivos. — Crédito: Raios X: (Chandra) NASA/CXC/SAO, raios X (IXPE): NASA/MSFC; Óptico: ESO; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare, K. Arcand e J. Major
Famous for its broad central bulge and dark outer dust ring, this galaxy sits at a nearly edge-on tilt to Earth. Chandra X-rays (cyan and orange) isolate compact point sources and hot gas in the galaxy's sprawling halo, merged with Hubble optical light (warm white) and Webb infrared vision (purple-red dust lane). Studying M104 may help bridge the gap between spirals and ellipticals, helping astronomers better understand how a galaxy's giant outer cloud of stars grows and ages alongside its inner disk.
Famosa por seu amplo bojo central e seu anel externo escuro de poeira, esta galáxia está inclinada em relação à Terra de modo quase lateral. Os raios X do Chandra (ciano e laranja) isolam fontes pontuais compactas e gás quente no extenso halo da galáxia, combinados com a luz óptica do Hubble (branco quente) e a visão infravermelha do Webb (faixa de poeira em vermelho-arroxeado). Estudar M104 pode ajudar a preencher a lacuna entre espirais e elípticas, permitindo aos astrônomos compreender melhor como a enorme nuvem externa de estrelas de uma galáxia cresce e envelhece junto com seu disco interno. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/Hubble Heritage Team/AURA/STScI; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
This ring galaxy system formed when a smaller companion galaxy punched straight through its center like a bullseye, creating a powerful cosmic shockwave. Chandra X-rays (purple) uncover bright X-ray binary systems scattered along the collision shock wave, laid over Hubble’s optical image (blue and white) of expanding stellar rings. Such head-on collisions can trigger vast ripple effects, sparking huge waves of star birth across entire galaxies.
Este sistema de galáxia em anel se formou quando uma galáxia companheira menor atravessou diretamente seu centro, como um tiro no alvo, criando uma poderosa onda de choque cósmica. Os raios X do Chandra (roxo) revelam sistemas binários de raios X brilhantes espalhados ao longo da onda de choque da colisão, sobrepostos à imagem óptica do Hubble (azul e branco) dos anéis estelares em expansão. Colisões frontais como essa podem desencadear enormes efeitos em cadeia, provocando grandes ondas de nascimento estelar em galáxias inteiras. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI/J. Dalcanton; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A
Uma galáxia espiral barrada com “um braço”, cercada por um anel proeminente de formação estelar. Os dados de raios X do Chandra (magenta) identificam várias fontes brilhantes de raios X, provavelmente causadas por buracos negros em crescimento, inseridas no amplo disco óptico (azul-claro e branco) capturado pelo Mt. Lemmon Observatory. Galáxias com braços únicos incomuns podem oferecer uma janela para entender como a gravidade de uma galáxia que passa próxima pode desencadear surtos de formação estelar. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI/NAOJ/R. Gendler; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A barred spiral galaxy packed with regions where stars are actively forming. Chandra X-ray data (magenta) highlights stellar nurseries and X-ray binaries scattered along dusty spiral structures brought to life by Hubble optical (white and grey) and Webb infrared (orange and red) observations. Comparing multiwavelength data of barred spirals containing active star formation helps scientists map how local starbursts build up galactic mass over time.
Uma galáxia espiral barrada repleta de regiões onde estrelas estão se formando ativamente. Os dados de raios X do Chandra (magenta) destacam berçários estelares e binárias de raios X espalhados ao longo de estruturas espirais empoeiradas, reveladas pelas observações ópticas do Hubble (branco e cinza) e infravermelhas do Webb (laranja e vermelho). Comparar dados em vários comprimentos de onda de espirais barradas com formação estelar ativa ajuda os cientistas a mapear como surtos locais de formação estelar acumulam massa galáctica ao longo do tempo. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A rare
Uma rara galáxia com “anel polar”, na qual um anel externo inclinado de estrelas e poeira gira sobre os polos da galáxia, uma estrutura incomum provavelmente causada por uma colisão com outra galáxia cerca de um bilhão de anos atrás. Os raios X do Chandra (roxo) revelam um possível buraco negro supermassivo em crescimento no centro da galáxia, além de binárias de raios X inseridas nas estrelas e na poeira capturadas pelo Gemini Observatory em luz óptica (dourado, azul e branco). Estudar anéis polares nos ensina sobre os diversos efeitos das colisões estelares nas formas das galáxias. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NSF/International Gemini Observatory/AURA; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
An irregular galaxy undergoing intense star formation because of a gravitational interaction with a neighboring galaxy hundreds of millions of years ago. Chandra X-rays (blue), supplemented by NuSTAR data, show towering superwinds of million-degree gas blowing thousands of light-years out of the galactic disk, with Hubble optical light (yellow, orange and white) showing the galaxy shape, and Webb and Spitzer detailing infrared dust emission (red). M82 was nicknamed the Cigar Galaxy mostly because of its edge-on angle to Earth, which makes its central disk look like an elongated, cigar-shaped oval with small optical telescopes. The galaxy illustrates how violent galactic
Uma galáxia irregular passando por uma intensa formação estelar devido a uma interação gravitacional com uma galáxia vizinha ocorrida centenas de milhões de anos atrás. Os raios X do Chandra (azul), complementados por dados do NuSTAR, mostram superventos imponentes de gás a milhões de graus soprando por milhares de anos-luz para fora do disco galáctico; a luz óptica do Hubble (amarelo, laranja e branco) mostra a forma da galáxia, enquanto o Webb e o Spitzer detalham a emissão infravermelha da poeira (vermelho). M82 recebeu o apelido de Galáxia do Cigarro principalmente por causa de seu ângulo de perfil em relação à Terra, que faz seu disco central parecer um oval alongado em forma de charuto quando observado com pequenos telescópios ópticos. A galáxia ilustra como “sistemas de exaustão” galácticos violentos podem regular o crescimento de uma galáxia ao liberar gás para o exterior. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare, J. Major e K. Arcand
A pair of colliding, gas-rich spiral galaxies merging into a single massive system. Chandra’s X-ray data (pink) isolates point sources and shock-heated gas, Hubble’s optical light (blue and white) captures tidal tails of stars, and Webb’s infrared vision (red and orange) cuts through the dust to show hidden star formation. Galaxy collisions like this offer a preview of our far future, showing what might happen if our own Milky Way collides and merges with the nearby Andromeda Galaxy.
Um par de galáxias espirais ricas em gás e em colisão, fundindo-se em um único sistema massivo. Os dados de raios X do Chandra (rosa) isolam fontes pontuais e gás aquecido por choques; a luz óptica do Hubble (azul e branca) captura caudas de maré de estrelas; e a visão infravermelha do Webb (vermelho e laranja) atravessa a poeira para mostrar a formação estelar oculta. Colisões galácticas como essa oferecem uma prévia de nosso futuro distante, mostrando o que pode acontecer se a nossa Via Láctea colidir e se fundir com a galáxia vizinha Andrômeda. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: NASA/ESA/STScI; Infravermelho: NASA/ESA/CSA/STScI; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare
A face-on spiral galaxy whose orientation gives us an unobstructed view of its disk. X-ray emissions from Chandra (magenta) detail energetic X-ray binaries and supernova remnants scattered across dust lanes in an optical image (white, blue and gold) from Adam Block with Mt. Lemmon Observatory. Face-on orientations are important for galactic studies because they provide the most unobstructed views of a galaxy’s stars and gas.
Uma galáxia espiral vista de frente, cuja orientação oferece uma visão desobstruída de seu disco. Emissões de raios X do Chandra (magenta) detalham binárias de raios X energéticas e remanescentes de supernovas espalhados pelas faixas de poeira em uma imagem óptica (branco, azul e dourado) de Adam Block com o Mt. Lemmon Observatory. Orientações de frente são importantes para os estudos galácticos porque proporcionam as visões mais desobstruídas das estrelas e do gás de uma galáxia. — Crédito: Raios X: NASA/CXC/SAO; Óptico: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/L. Frattare

Os raios X são fundamentais para o estudo das galáxias, revelando informações únicas e importantes sobre esses blocos de construção cósmicos. Por exemplo, o Chandra expõe gás superaquecido a milhões de graus por ventos de estrelas massivas, pelos fluxos de saída de buracos negros supermassivos e pelos detritos de estrelas que explodiram. Essas são fontes importantes dos elementos presentes em nossos corpos, no ar que respiramos e no planeta em que vivemos. O Chandra também observa alguns dos fenômenos galácticos mais quentes e energéticos do universo, formando, quando combinado com dados de outros tipos de luz e telescópios, uma imagem mais completa de como as galáxias vivem, interagem e evoluem.

Motores espirais e de formação estelar

Galáxias espirais vistas de frente, como Messier 33 e NGC 3938, oferecem visões desobstruídas de regiões onde vivem pares energéticos de estrelas e explosões cósmicas ao longo dos braços espirais. Espirais barradas, como NGC 1672 e NGC 1385, mostram como concentrações centrais de estrelas, gás e poeira em forma de barra canalizam combustível para dentro, alimentando surtos de formação estelar. NGC 4725 revela como a formação estelar pode ser desencadeada por uma colisão anterior com outra galáxia. Enquanto isso, as visões de perfil de NGC 4631 (a Galáxia da Baleia) e da galáxia com surto de formação estelar Messier 82 (a Galáxia do Cigarro) exibem halos gigantes e superventos de gás a milhões de graus, lançados a milhares de anos-luz no espaço por intensas explosões estelares, enriquecendo o espaço intergaláctico ao redor com elementos essenciais.

Núcleos galácticos ativos, fluxos de saída de buracos negros

Buracos negros poderosos e em crescimento nos núcleos de suas galáxias hospedeiras, conhecidos como núcleos galácticos ativos, enviam energia para o exterior em erupções e jatos que afetam galáxias inteiras. Em Centaurus A, dados do Chandra e do IXPE revelam um jato de partículas de alta energia que se estende por dezenas de milhares de anos-luz no espaço a partir de seu motor central. Em Messier 106, jatos provenientes do buraco negro supermassivo aquecem o gás ao redor, criando braços espirais diferentes dos normalmente encontrados em galáxias espirais. Enquanto isso, a icônica Galáxia do Sombrero (Messier 104) destaca um buraco negro supermassivo incorporado a um bojo estelar colossal, onde os raios X do Chandra mapeiam um halo difuso de gás a milhões de graus e remanescentes estelares quentes ao redor de suas amplas faixas de poeira.

Colisões, fusões e perturbações cósmicas

A galeria também apresenta galáxias que passam por transformações gravitacionais extremas. Um impacto direto em Arp 143 funciona como um alvo cósmico, criando uma galáxia em anel em expansão e desencadeando ondas de nascimento estelar. Fusões violentas, como NGC 3256 e a galáxia com surto de formação estelar envolta em poeira II Zw 096, revelam o tipo de colisões galácticas caóticas que predominava no universo primitivo e oferecem uma prévia da futura fusão distante entre a Via Láctea e a galáxia vizinha Andrômeda. NGC 1569 funciona como um laboratório local para estudar surtos de formação estelar no universo primitivo; NGC 660 apresenta uma rara galáxia com “anel polar”, na qual um anel de estrelas orbita sobre seus polos; e Messier 90 mostra uma galáxia espiral atravessando o Aglomerado de Virgo, com seu gás formador de estrelas sendo violentamente removido.

O NASA’s Marshall Space Flight Center gerencia o programa Chandra. O Chandra X-ray Center do Smithsonian Astrophysical Observatory controla as operações científicas a partir de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo a partir de Burlington, Massachusetts.

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