Esta mais recente Imagem do Mês da NASA/ESA/CSA telescope espacial James Webb apresenta Messier 77 (M77), uma galáxia espiral barrada famosa entre os astrônomos por sua combinação de relativa proximidade e características espetaculares, ideais para estudo. Ela está a 45 milhões de anos-luz de distância, na constelação Cetus (O Animal). Esta nova imagem do Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do Webb destaca seus braços espirais em movimento, a poeira em seu disco e seu núcleo intensamente brilhante como nunca antes.
No coração da M77, há uma região compacta repleta de gás quente que supera facilmente o brilho do restante da galáxia somados, chegando até a vencer a capacidade de captação de luz das câmeras do Webb. Trata-se de um núcleo galáctico ativo (AGN), alimentado pelo buraco negro supermassivo central da M77, que tem oito milhões de vezes a massa do nosso Sol. O gás nas regiões centrais da galáxia é puxado pela forte gravidade para uma órbita estreita e rápida ao redor do buraco negro, onde colide e se aquece, liberando quantidades enormes de radiação.
As linhas laranjas brilhantes que parecem se irradiar a partir do centro da M77 não são, na verdade, uma característica da galáxia: são um tipo de distorção que surge do projeto óptico do telescópio. Chamadas spikes de difração , elas são criadas porque a luz intensa do AGN, que não está resolvido, é desviada (“difratada”) muito levemente nas bordas dos painéis hexagonais do espelho do Webb e ao redor de um dos suportes (struts) que sustentam seu espelho secundário. Esse padrão característico de seis pontos mais dois é o mesmo para qualquer imagem obtida pelo Webb. Para que apareçam spikes de difração, a fonte de luz precisa ser muito brilhante e muito concentrada, então elas são mais frequentemente vistas em estrelas . Mas em algumas galáxias, como aqui, o núcleo é brilhante e compacto o suficiente para que as spikes de difração também apareçam.
A M77 é conhecida não apenas pelo seu AGN facilmente visível, mas também como uma galáxia prolífica na formação de estrelas. A imagem em infravermelho próximo da M77 revela uma barra que atravessa a região central, algo que não aparece em imagens em luz visível da galáxia. A barra é envolvida por um anel brilhante, chamado anel de starburst, formado pelas extremidades internas dos dois braços espirais da M77. Regiões de starburst em galáxias são caracterizadas por taxas extremamente altas de formação estelar. Esse anel tem mais de 6000 anos-luz de extensão e exibe starbursts intensos e amplamente distribuídos, visíveis nesta imagem pelas bolhas laranjas densamente concentradas ao redor do anel. Como a M77 é relativamente próxima da Terra, esse anel de starburst é um exemplo muito bem estudado do fenômeno.
Como uma galáxia espiral ativa, o disco da M77 está repleto de gás e poeira, que são tanto produto quanto combustível para a formação estelar futura. O MIRI do Webb completa nossa visão da galáxia com o brilho de grãos de poeira interestelar emitidos em comprimentos de onda mais longos, mostrados aqui em azul. A poeira forma um enorme vórtice de filamentos esfumaçados e em redemoinho, com cavidades entre eles. As bolhas laranjas luminosas, esculpidas por aglomerados de estrelas recém-formados, também são claramente visíveis ao longo dos braços da galáxia.
Além da visão bastante focada do Webb, os braços da M77 se unem em um anel estendido e tênue de gás de hidrogênio, com milhares de anos-luz de largura, onde ocorre ainda mais formação de estrelas. Filamentos vastos e pouco densos de gás de hidrogênio se estendem por esse anel e avançam pelo espaço intergaláctico, formando uma camada mais externa ao redor da galáxia. Por causa da aparência semelhante a tentáculos desses filamentos, a M77 também recebe o nome de Galaxy Squid (Galáxia Lula).
Os dados usados para criar esta imagem vêm de um programa de observação (# 3707 ) que mapeou galáxias massivas, próximas e formadoras de estrelas para gerar um conjunto de dados rico, útil para muitas investigações científicas. Como pode ser visto aqui, a impressionante resolução dos instrumentos do Webb revela aglomerados de estrelas e reservatórios ricos de gás, que podem ser usados para explorar o ciclo de formação estelar, vida e morte nessas e em outras galáxias.
Mais informações
Webb é o maior e mais poderoso telescópio já lançado ao espaço. Sob um acordo de colaboração internacional, a ESA forneceu o serviço de lançamento do telescópio, usando o veículo de lançamento Ariane 5. Em parceria com outros, a ESA foi responsável pelo desenvolvimento e pela qualificação das adaptações do Ariane 5 para a missão Webb e pela aquisição do serviço de lançamento pela Arianespace. A ESA também forneceu o espectrógrafo de trabalho NIRSpec e 50% do instrumento de infravermelho médio MIRI , que foi projetado e construído por um consórcio de Institutos Europeus financiados nacionalmente (The MIRI European Consortium), em parceria com a JPL e a University of Arizona.
Webb é uma parceria internacional entre a NASA, a ESA e a Canadian Space Agency (CSA).