Astrônomos do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) produziram a maior imagem colorida de rádio de baixa frequência da Via Láctea até hoje. Esta nova imagem apresenta uma visão extraordinária da Via Láctea vista do Hemisfério Sul, revelando a Via Láctea numa ampla gama de comprimentos de onda de rádio (frequentemente descritos como diferentes cores de luz de rádio).
Ao capturar galáxias desta forma, a imagem abre novas e poderosas oportunidades para estudar como as estrelas nascem, como evoluem e como eventualmente morrem na Via Láctea.
Anos de poder computacional por trás das imagens
Esta imagem foi criada por Silvia Mantovanini, estudante de doutorado no nó da Curtin University do ICRAR. Ela passou 18 meses trabalhando no projeto e usou aproximadamente 1 milhão de horas de CPU no supercomputador do Pawsey Supercomputing Research Center. Esses sistemas são necessários para processar e combinar grandes quantidades de dados coletados durante duas grandes pesquisas do céu.
As observações foram feitas usando o telescópio Murchison Widefield Array (MWA) no Observatório de Radioastronomia CSIRO Murchison Inyarrimanha Ilgari Bundara no condado de Wajarisanji, Austrália Ocidental.
Os dados vêm da pesquisa Galactic and Extragalactic All-sky MWA (GLEAM) e de seu projeto de acompanhamento GLEAM-X (GLEAM eXtended). O GLEAM foi observado durante 28 noites durante 2013 e 2014, enquanto o GLEAM-X coletou dados durante 113 noites entre 2018 e 2020.
Mais nítido, profundo e amplo do que antes
A nova imagem é específica da nossa própria galáxia e representa um salto significativo em comparação com uma imagem GLEAM anterior lançada em 2019. Ela tem o dobro da resolução, dez vezes a sensibilidade e cobre o dobro da área do céu.
Estas melhorias permitem aos astrónomos estudar a Via Láctea com mais detalhe do que antes, descobrindo características que antes eram difíceis ou impossíveis de ver.
“Esta imagem vibrante fornece uma visão incomparável da nossa galáxia, a Via Láctea, em baixas frequências de rádio”, disse a Sra. Mantovanini.
“Ele fornece informações valiosas sobre a evolução das estrelas, incluindo a sua formação em várias regiões da Via Láctea, como interagem com outros objetos e, em última análise, o seu desaparecimento.”
Rastreando estrelas explodindo e berçários estelares
A investigação da Sra. Mantovanini centra-se nos remanescentes de supernovas, as nuvens em expansão de gás e energia produzidas quando as estrelas explodem no final das suas vidas. Embora os astrônomos tenham descoberto centenas dessas relíquias, muitos pesquisadores acreditam que ainda existem milhares a serem descobertas.
As novas imagens podem separar mais facilmente o material em torno das estrelas recém-formadas do gás deixado pelas estrelas mortas, revelando uma estrutura mais clara de toda a galáxia.
“É possível identificar claramente os restos de estrelas que explodiram, representados por grandes círculos vermelhos. As áreas azuis mais pequenas representam berçários estelares, onde novas estrelas estão a formar-se ativamente,” disse Mantovanini.
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 o comportamento dos pulsares brilhantes em diferentes frequências do GLEAM-X, os astrónomos esperam aprender mais sobre como estes objetos geram ondas de rádio e onde se distribuem na Via Láctea.
Mapeando os Marcos da Galáxia
A Professora Associada Natasha Hurley-Walker, membro da equipa do ICRAR e investigadora principal do rastreio GLEAM-X, enfatizou a importância deste resultado para o estudo da estrutura da Via Láctea.
“Esta imagem de baixa frequência permite-nos revelar grandes estruturas astrofísicas na Via Láctea que são difíceis de visualizar em frequências mais altas,”
“Nenhuma imagem de rádio de baixa frequência de todo o plano galáctico do sul foi divulgada antes, tornando este um marco emocionante na astronomia.”
“Apenas o maior radiotelescópio do mundo, o telescópio SKA-Low do Observatório SKA, que será construído em Wajarisangi, Austrália Ocidental, durante a próxima década, terá a capacidade de superar esta imagem em termos de sensibilidade e resolução”, concluiu o Professor Associado Hurley-Walker.
Dezenas de milhares de origens cósmicas reveladas
A investigação por trás da imagem exigiu centenas de horas de observações usando o radiotelescópio MWA no CSIRO Murchison Radio Observatory Inyarrimanha Ilgari Bundara. Usando estes dados, os investigadores do ICRAR catalogaram aproximadamente 98.000 fontes de rádio na porção do plano da Via Láctea visível do Hemisfério Sul.
Essas fontes incluem pulsares, nebulosas planetárias, regiões densas de íons de hidrogênio (densas nuvens de gás ionizado no espaço) e galáxias distantes além da Via Láctea.
