Muitas pessoas pensam que, exceto por grandes objetos celestes como planetas, estrelas ou asteróides, o espaço sideral é vazio. Mas, na verdade, o espaço entre os sistemas estelares dentro das galáxias é preenchido com o chamado meio interestelar e, nas condições certas, novas estrelas são formadas a partir dessa substância.
"Usando o Telescópio James Webb é possível criar mapas incríveis de galáxias próximas em altíssima resolução, que fornecem imagens incrivelmente detalhadas do meio interestelar”, dizem os cientistas.
No entanto Webb pode observar galáxias muito distantes, as estudadas pela equipe de cientistas no novo estudo estão relativamente próximas, a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância, incluindo a Galáxia Fantasma (também conhecida como M74 ou NGC 628). No total, foram estudados dados de 19 galáxias. Os cientistas se concentraram em um componente específico do meio interestelar chamado hidrocarbonetos poliaromáticos (PAHs).
Quando pequenos PAHs absorvem um fóton da estrela, eles vibram e criam efeitos de emissão que podem ser detectados no espectro eletromagnético do infravermelho médio. Isso geralmente não acontece com grãos de poeira maiores. As propriedades vibracionais dos PAHs permitem que os pesquisadores observem muitas características importantes, incluindo tamanho, ionização e estrutura.
"O Telescópio Espacial Spitzer estudou objetos na faixa do infravermelho médio e usei isso em minha tese de doutorado. “Depois que o Spitzer foi desativado, não tivemos acesso ao espectro infravermelho médio até que o telescópio James Webb apareceu”, disse a principal autora do estudo, a professora associada de física Karin Sandstrom. - O espelho Spitzer tinha 0,8 m, o espelho Webb tinha 6,5 M. Este é um enorme telescópio com instrumentos incríveis.
Embora os PAHs não representem uma grande proporção de todo o gás no meio interestelar em massa, eles são importantes porque são facilmente ionizados, o que já pode levar à formação de fotoelétrons. Uma melhor compreensão dos PAHs levará a uma melhor compreensão da física do meio interestelar e como as coisas funcionam nele. Os astrofísicos esperam que o Webb forneça informações sobre como os hidrocarbonetos poliaromáticos se formam, mudam e se decompõem.
Por estarem distribuídos por todo o meio interestelar, os PAHs permitem que os pesquisadores vejam tudo ao seu redor. Os mapas anteriores, por exemplo, eram feitos com um telescópio Spitzer, continha muitas vezes menos detalhes. O Webb fornece imagens muito mais nítidas.
Este programa faz parte do projeto PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Near GalaxieS), que estuda a formação estelar e o meio interestelar usando imagens do Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array e do Very Large Telescope. No entanto, as nuvens densas nas quais ocorre a formação de estrelas contêm muita poeira e é difícil para a luz óptica penetrar em seu interior. Portanto, o espectro infravermelho médio permite que os pesquisadores obtenham imagens mais detalhadas.
“Agora podemos mapear todo tipo de coisa, incluindo a estrutura do gás difuso, que deve se tornar mais denso e molecular para que ocorra a formação estelar”, disse Karin Sundström. - Também podemos mapear o gás ao redor de estrelas recém-formadas, onde há muitos efeitos, como explosões de supernovas. Podemos realmente ver todo o ciclo do meio interestelar em todos os seus detalhes. Esta é a base de como galáxia forma as estrelas".
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