Astrônomos do Centro Internacional de Pesquisa Radioastronômica (ICRAR) criaram a maior imagem colorida de rádio de baixa frequência da Via Láctea já coletada. A nova imagem fornece uma visão incomum da nossa galáxia vista do hemisfério sul, mostrando a Via Láctea numa ampla gama de comprimentos de onda de rádio, muitas vezes descritos como diferentes cores de luz de rádio.
Ao capturar a galáxia desta forma, a imagem abre novas e poderosas possibilidades para estudar como as estrelas nascem, como evoluem e como eventualmente morrem na Via Láctea.
Anos de poder de processamento por trás da imagem
A imagem foi criada por Silvia Montavanini, estudante de doutorado na Curtin University ICRAR. Ela trabalhou no projeto por 18 meses e usou cerca de 1 milhão de horas de processador em supercomputadores do Pawsey Supercomputing Research Center. Estes sistemas foram necessários para processar e combinar as grandes quantidades de dados recolhidos durante dois grandes levantamentos do céu.
As observações foram feitas com o telescópio Murchison Widefield Array (MWA) localizado em Inyarrimanha Ilgari Bundara, o Observatório de Radioastronomia CSIRO Murchison em Wajari Yamaji Country, Austrália Ocidental.
Os dados vêm da pesquisa GaLactic and Extragalactic All-sky MWA (GLEAM) e de seu estudo de acompanhamento GLEAM-X (GLEAM eXtended). O GLEAM observou 28 noites em 2013 e 2014, enquanto o GLEAM-X coletou dados de 113 noites de 2018 a 2020.
Mais nítido, profundo e amplo do que antes
Focando especificamente na nossa própria galáxia, a nova imagem é um grande avanço em relação à imagem GLEAM anterior, lançada em 2019. Ela fornece o dobro da resolução, dez vezes a sensibilidade e cobre o dobro do céu.
Estas melhorias permitem aos astrónomos estudar a Via Láctea com muito mais detalhe do que antes, revelando características que antes eram difíceis ou impossíveis de ver.
“Esta imagem brilhante fornece uma perspectiva sem precedentes da nossa Galáxia em baixas frequências de rádio”, disse Montavanini.
“Isto fornece informações valiosas sobre a evolução das estrelas, incluindo como se formam em diferentes regiões da Galáxia, como interagem com outros corpos celestes e, em última análise, como morrem.”
Rastreando estrelas explodindo e berçários de estrelas
A pesquisa da Sra. Montavanini concentra-se nos remanescentes de supernovas, as nuvens em expansão de gás e energia que se formam quando uma estrela explode no final de 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 em formação do gás deixado para trás após a sua morte, revelando estruturas mais claras em toda a galáxia.
“É possível identificar claramente os restos das estrelas que explodiram, representados pelos grandes círculos vermelhos. As áreas azuis mais pequenas mostram os berçários estelares onde novas estrelas estão a formar-se ativamente,” disse Montavanini.
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 propagam através da Via Láctea.
Um marco no mapeamento da Via Láctea
A professora associada Natasha Hurley-Walker, membro da mesma equipe do ICRAR e investigadora principal do estudo GLEAM-X, enfatizou a importância da conquista para o estudo da estrutura da nossa galáxia.
“Esta imagem de baixa frequência permite-nos detectar grandes estruturas astrofísicas na nossa Galáxia que são difíceis de obter imagens em frequências mais altas,”
“Nenhuma imagem de rádio de baixa frequência de todo o plano da Galáxia Meridional foi publicada antes, o que torna este um marco emocionante na astronomia.”
“Apenas o maior radiotelescópio do mundo, o telescópio SKA-Low do observatório SKA, que deverá ser concluído na próxima década em Wajari Yamaji Country, na Austrália Ocidental, será capaz de superar esta imagem em termos de sensibilidade e resolução”, concluiu o Professor Associado Hurley-Walker.
Dezenas de milhares de fontes cósmicas foram descobertas
Os estudos por trás da imagem exigiram centenas de horas de observações usando o radiotelescópio MWA em Iñárrímanha Ilgari Bundara, o Observatório de Radioastronomia Murchison do CSIRO. Usando estes dados, os investigadores do ICRAR catalogaram cerca de 98.000 fontes de rádio em toda a parte 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 – e galáxias distantes muito além da Via Láctea.
