O Telescópio Espacial Hubble da NASA está ajudando a identificar possíveis alvos cósmicos para o Telescópio Espacial James Webb através de uma série de observações científicas preparatórias a serem concluídas antes que o Webb esteja pronto para fazer suas próprias observações.
Este programa de ciência preparatória começou em 2016 em resposta ao desejo dos astrônomos de usar as observações do Hubble para preparar o cenário para o Webb. O programa marcou a primeira vez que os astrônomos foram encorajados a enviar propostas científicas para as observações do Hubble que poderiam abrir caminho para as próprias observações do Webb. Até agora, foram aprovadas 40 propostas.
Usando vários observatórios para analisar os mesmos objetos cósmicos podem-se identificar aspectos desses objetos que o uso de um observatório por si só não consegue. O Hubble foi projetado para observar principalmente o Universo através da luz visível (embora também seja capaz de ver o ultravioleta e o infravermelho próximo), enquanto o Webb é especificamente projetado para observar o Universo na luz infravermelha, tanto pela imagem direta quanto pela espectroscopia. A espectroscopia mede o espectro de luz, que os cientistas analisam para determinar as propriedades físicas do que está sendo observado, incluindo temperatura, massa e composição química.
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| Esta imagem do aglomerado Westerlund 2 inclui observações de luz visível e infravermelha do Hubble e foi lançada em 2015 como parte do 25º aniversário do Telescópio Espacial Hubble. A área destacada do o aglomerado de estrelas foi criada a partir de exposições de luz visível e infravermelho próximo. A parte ampliada em preto e branco mostra uma nova imagem do aglomerado em apenas um comprimento de onda infravermelho. Essa imagem foi tomada como parte do projeto de ciência preparatória da astrônoma Elena Sabbi, uma das muitas observações que os astrônomos usarão para identificar possíveis alvos para o Telescópio Espacial James Webb da NASA. |
Várias propostas de ciência preparatória no programa prometem usar o Hubble para fornecer dados de observação. O Hubble é capaz de ver partes do espectro de luz visível que o Webb não conseguirá observar e, portanto, pode preencher possíveis lacunas de observação. Por exemplo, o Hubble pode examinar exoplanetas em luz em todo o espectro eletromagnético completo disponível, com ênfase nos comprimentos de onda ultravioleta e azul. Juntamente com as capacidades de infravermelho do Webb, ambos os telescópios fornecerão uma imagem mais completa dos sistemas exoplanetários.
Outras propostas têm o objetivo de usar o Hubble para carregar uma parte da carga de trabalho do Webb, permitindo que os astrônomos usem seu tempo de observação com o Webb de forma mais eficiente. Os astrônomos podem usar o Hubble para pesquisar vários objetivos e determinar a melhor estratégia para o Webb para realizar análises futuras. Dependendo do dado que o Hubble retornar, os astrônomos saberiam como observar alvos com o Webb em uma ampla gama de comprimentos de onda infravermelhos ou para se concentrar em intervalos de comprimento de onda menores, dando assim um melhor ponto de partida para suas próprias observações.
Hubble e Webb: Explorando discos protoplanetários
Uma proposta de ciência preparatória específica foi apresentada por uma equipe de cientistas liderada por Elena Sabbi, uma astrônoma do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland. Sabbi e sua equipe estão usando o Hubble para pesquisar o jovem grupo de estrelas maciças Westerlund 2, localizado a cerca de 20 mil anos-luz da Terra na direção da constelação de Carina. Eles passaram um ano observando o aglomerado e planejaram observá-lo por dois anos adicionais com o Hubble.
Um dos principais objetivos científicos do Webb é observar o nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários, e as observações de Sabbi prometem catalogar centenas de possíveis alvos sobre os quais o Webb poderá acompanhar. Sabbi e sua equipe estão usando o Hubble para procurar estrelas binárias em seus primeiros estágios de desenvolvimento, onde provavelmente estarão cercados por discos protoplanetários - discos densos de gás e poeira que envolvem estrelas recém-formadas e eventualmente se juntam em planetas.
Os sistemas de estrelas binárias contêm duas estrelas em órbita em torno de um ponto central comum, e alguns desses sistemas foram encontrados hospedando planetas. Os astrônomos ainda estão tentando entender como os planetas se formam e evoluem em um ambiente desse tipo. Sabbi disse que a juventude de Westerlund 2 é um excelente candidato para entender isso, porque, quando um aglomerado envelhece, as estrelas binárias geralmente se separam e são ejetadas do aglomerado. O primeiro ano de observações da equipe mostrou que Westerlund 2 continha mais estrelas binárias do que o esperado, com base em observações de outros aglomerados de estrelas.
"Aglomerados maciços são lugares muito lotados, como o Times Square [New York City] durante a véspera de Ano Novo", explicou Sabbi. "E, assim como na Times Square, o empurrão e puxão de outras pessoas pode separá-lo de seus amigos, a força gravitacional das estrelas próximas pode separar uma estrela de sua companheira".
O espectrógrafo do infravermelho próximo do Webb (NIRSpec) poderia analisar a composição dos discos protoplanetários que a equipe de Sabbi encontrou em torno das estrelas binárias. Armado com esses dados, a equipe poderia então descobrir como a formação do planeta difere entre sistemas estelares únicos e binários.
"A luz que vem desses sistemas planetários durante a formação não pode ser vista pelo Hubble", explicou Sabbi. "Hubble vê a luz vindo da estrela, mas em dados do Webb a luz será dominada pelo disco planetário".
O telescópio espacial veterano
Localizado tão perto da Terra, o Hubble se beneficiou de várias missões de manutenção para atualizar seus componentes e instrumentos científicos e, portanto, sua capacidade de pesquisar o Universo. Lançado em 1990, o Hubble tem orbitado a Terra e observado o Cosmos há 27 anos - mas isso não significa que esteja pronto para a aposentadoria.
"O Hubble está no auge de sua capacidade científica", disse Jim Jeletic, vice-gerente de projeto do programa Hubble no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Ele acrescentou que o telescópio espacial veterano "ainda tem redundância em todos os seus sistemas críticos" e poderia continuar sua missão "bem na próxima década", o que significa que o Hubble e o Webb poderiam trabalhar em conjunto nos próximos anos.
Fonte: NASA
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