Uma nova imagem panorâmica baseada em dados capturados pelo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) mostra o movimentado centro de nossa galáxia como nunca antes visto.

SOFIA é um observatório aerotransportado que voa para as regiões mais baixas da estratosfera, cerca de 40, 000 pés acima da Terra, para capturar imagens infravermelhas do cosmos. Nessas alturas, o telescópio voador pode contornar uma porção da atmosfera da Terra que bloqueia uma quantidade significativa de luz infravermelha.

De 1 ° de julho a 11 de julho de 2019, pesquisadores liderados por Matt Hankins, um pós-doutorado na Caltech, levou a SOFIA em vários voos para capturar novas imagens infravermelhas das porções mais brilhantes do centro de nossa galáxia. Telescópios infravermelhos anteriores eram incapazes de capturar essas regiões porque o brilho intenso levava a imagens superexpostas. Ao contrário desses telescópios, SOFIA pode fazer exposições curtas, reduzindo as chances de supersaturação.

"Estamos preenchendo as regiões de formação estelar mais ativas do centro galáctico que faltavam nas imagens anteriores, "diz Hankins, investigador principal do programa de observação do centro galáctico com o instrumento FORCAST (Faint Object Infrared Camera for the SOFIA Telescope) da SOFIA. Hankins trabalha no grupo de Mansi Kasliwal (MS '07, Ph.D. '11), professor assistente de astronomia na Caltech.

Hankins montou em SOFIA por um total de oito corridas de observação. Durante os voos, ele monitorou os dados recebidos para se certificar de que tinham a aparência esperada. Como os ventos e outros fatores podem afetar o comprimento de cada perna de voo, ajustes de última hora no plano de observação podem ser necessários.

"Essa é a natureza da besta de ter um observatório voador, "ele diz." Quando o diretor da missão diz que o avião tem que se virar para focar no próximo alvo, Você tem que seguir em frente. Toda a operação é altamente coreografada e planejada até o segundo, mas mudanças de última hora ainda podem ocorrer. "

A nova imagem panorâmica mostra dados SOFIA tirados em comprimentos de onda de infravermelho médio de 25 e 37 mícrons (cores verde e azul, respectivamente) sobrepostos em imagens anteriores obtidas pelo Observatório Espacial Herschel, uma missão infravermelha europeia que foi encerrada em 2013, e pelo telescópio espacial Spitzer da NASA, uma missão infravermelha programada para ser desativada em 30 de janeiro, 2020.

Os mapas SOFIA revelam poeira que foi aquecida por muitas das estrelas mais massivas da região, incluindo alguns que têm até 100 vezes a massa do nosso sol. Vários desses recursos de poeira não foram totalmente resolvidos nos mapas infravermelhos anteriores, portanto, os novos mapas permitem aos pesquisadores estudar essas fontes brilhantes em um nível de detalhe que não era possível antes.

"Ainda não entendemos como estrelas massivas se formam nesta região incrivelmente densa de nossa galáxia, "diz Hankins." Embora o centro galáctico tenha numerosas estrelas massivas que são vistas nos mapas SOFIA, a teoria sugere que a região deveria ter muito mais estrelas do que as conhecidas atualmente. Examinar essa discrepância é um objetivo importante de nosso estudo. "

Como outros telescópios infravermelhos, SOFIA pode perfurar a poeira fria que se encontra entre nós e o centro de nossa galáxia. Como os telescópios de luz visível não podem ver através da poeira, suas imagens revelam apenas nuvens escuras. Observando em comprimentos de onda infravermelhos médios, SOFIA está em uma posição única não apenas para ver através da poeira fria, mas também para coletar as assinaturas de poeira quente enterradas no centro da galáxia.

Hankins também diz que este mapa galáctico servirá como um guia para o próximo James Webb Space Telescope (JWST) da NASA, programado para lançamento em 2021. "O planejamento de observações JWST de luz infravermelha nesta região será muito difícil sem os dados SOFIA. Esses mapas serão cruciais para estudar jovens, estrelas massivas no centro da nossa galáxia na era JWST, " ele diz.

Um documento de visão geral destacando os resultados iniciais foi submetido para publicação em The Astrophysical Journal . O conjunto de dados totalmente calibrado está atualmente disponível para astrônomos em todo o mundo para pesquisas futuras por meio do programa SOFIA Legacy.

SOFIA é um jato Boeing 747SP modificado para carregar um telescópio de 106 polegadas de diâmetro.