Um censo de vizinhança solar, graças à ciência cidadã da NASA
Este conceito artístico do cientista cidadão William Pendrill mostra, à esquerda, uma anã marrom fria chamada anã T e, à direita, uma anã marrom mais quente passando na frente de uma estrela distante. Pendrill, também ilustrador, participa do Backyard Worlds:Planet 9, que usa dados da NASA para procurar anãs marrons e outros objetos. Crédito:William Pendrill Para fazer um censo de objetos cósmicos próximos, enviar uma pesquisa não funcionará. Os cientistas precisam usar muitos telescópios com diferentes especializações para mapear o que está na vizinhança geral do Sol.
Procurando compreender mais sobre os nossos vizinhos e como surgiram, os cientistas colaboram com cientistas cidadãos e voluntários de todo o mundo. Eles ajudaram cientistas profissionais a criar um novo censo de mais de 4.000 objetos cósmicos por meio do projeto de ciência cidadã Backyard Worlds:Planet 9.
Um novo estudo na The Astrophysical Journal Supplement Series mostra os resultados desse censo a 65 anos-luz do sol. Os investigadores descobriram que nesta área existem quatro vezes mais estrelas do que anãs castanhas, mas que os objetos de baixa massa são mais comuns do que os objetos de grande massa. A massa média de um objeto nesta área é 40% da massa do Sol.
"Há algo sobre o processo de formação estelar enterrado nesses dados," disse J. Davy Kirkpatrick, autor principal do estudo e cientista de investigação no IPAC (Centro de Análise e Processamento de Infravermelhos) da Caltech em Pasadena, Califórnia. "Temos outra pista de como funciona."
O que são anãs marrons?
As anãs marrons não são exatamente estrelas e nem planetas, mas algo entre os dois. Elas são geralmente mais massivas que Júpiter, mas não fundem hidrogênio em seus núcleos como fazem mesmo as estrelas de menor massa. O estudo apoia a ideia de que o processo de formação de anãs marrons é de alguma forma diferente do processo de formação de estrelas de maior massa. Acredita-se que ambos os tipos de objetos se formam quando uma nuvem de gás e poeira entra em colapso, mas pode haver diferentes “sementes” que determinam se um tipo de objeto se forma ou outro.
Os cientistas cidadãos aceleraram o processo de identificação de objetos neste censo em cerca de 10 a 15 anos, em comparação com se os investigadores tivessem feito o trabalho sem eles, disse Kirkpatrick.
Como os cientistas cidadãos ajudaram
Através do Backyard Worlds, os cientistas cidadãos indicam se os objetos em conjuntos de imagens podem estar "próximos" - isto é, dentro da vizinhança geral do nosso Sol na galáxia - procurando o movimento dos objetos em relação ao fundo.
Uma pequena equipe de cientistas cidadãos desenvolveu uma ferramenta chamada WISE View, usando imagens da missão WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) da NASA para unir facilmente imagens em animações.
Um grupo maior de voluntários usou essas animações para encontrar objetos em movimento. “Eles tornaram o projeto mais eficiente para todos os outros”, disse Kirkpatrick. (A missão do WISE terminou em 2011, mas a espaçonave foi reativada com o nome NEOWISE em 2013, concentrando sua pesquisa em objetos próximos à Terra).
Kirkpatrick também criou um programa chamado Embaixadores Estelares, por meio do qual cientistas cidadãos ajudaram a examinar a literatura científica sobre o que se sabia antes sobre esses objetos.
Um fator complicador na estimativa da prevalência de anãs marrons é que algumas são virtualmente indistinguíveis de estrelas de baixa massa. Por exemplo, um objeto com 75 vezes a massa de Júpiter pode ser uma anã castanha ou uma estrela ténue, e os telescópios atuais não conseguem perceber a diferença.
O próximo passo nesta linha de pesquisa é examinar dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA, que está estudando nuvens moleculares que contêm sementes de estrelas, anãs marrons e planetas. Investigações futuras poderão revelar mais sobre como essas sementes diferem umas das outras.
Conheça um cientista cidadão
Os cientistas cidadãos que participaram no novo estudo e ganharam crédito como co-autores incluíram Léopold Gramaize em Paris. Quando não está vasculhando dados cósmicos, ele trabalha como diretor de segurança e operações dos aeroportos Paris-Charles de Gaulle e Le Bourget.
Gramaize conheceu o projeto Backyard Worlds em 2019 e adorou a ideia de procurar anãs marrons, das quais nunca tinha ouvido falar antes. Gramaize ficou tão interessado nesses objetos que aprendeu a codificar para poder pesquisar bancos de dados astronômicos com mais rapidez. Como parte deste estudo específico, ele co-descobriu algumas anãs marrons e ajudou na revisão da literatura científica.
“Gosto do fato de as anãs marrons serem um pouco misteriosas”, disse ele. "São apenas alguns pixels, mas eles estão aqui." Três cientistas cidadãos do projeto Backyard Worlds ganharam tempo de observação em Webb como co-investigadores em propostas selecionadas de Webb.
