Estudo de três anos de estrelas jovens com o Hubble da NASA entra em novo capítulo
O programa ULLYSES estudou dois tipos de estrelas jovens:estrelas azuis superquentes e massivas e estrelas mais frias, mais vermelhas e menos massivas que o nosso Sol. O painel superior é uma imagem do Telescópio Espacial Hubble de uma região de formação estelar contendo estrelas azuis jovens e massivas em 30 Doradus, a Nebulosa da Tarântula. Localizada dentro da Grande Nuvem de Magalhães, esta é uma das regiões observadas pelo ULLYSES. O painel inferior mostra um conceito artístico de uma estrela jovem, mais fria e mais vermelha, com menos massa que o nosso Sol. Este tipo de estrela ainda está coletando material do disco de formação planetária que o cerca. Crédito:NASA, ESA, STScI, Francesco Paresce (INAF-IASF Bolonha), Robert O'Connell (UVA), SOC-WFC3, ESO No maior e um dos mais ambiciosos programas do Telescópio Espacial Hubble já executados, uma equipe de cientistas e engenheiros coletou informações sobre quase 500 estrelas durante um período de três anos. Este esforço oferece novos insights sobre a formação, evolução e impacto das estrelas no seu entorno.
Esta pesquisa abrangente, chamada ULLYSES (Ultraviolet Legacy Library of Young Stars as Essential Standards), foi concluída em dezembro de 2023 e fornece um rico conjunto de dados espectroscópicos obtidos em luz ultravioleta que os astrónomos irão explorar nas próximas décadas. Como a luz ultravioleta só pode ser observada do espaço, o Hubble é o único telescópio ativo que pode realizar esta pesquisa.
"Acredito que o projeto ULLYSES será transformador, impactando a astrofísica em geral - desde exoplanetas até os efeitos de estrelas massivas na evolução das galáxias, até a compreensão dos estágios iniciais do universo em evolução", disse Julia Roman-Duval, líder da equipe de implementação do ULLYSES no Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI) em Baltimore, Maryland. “Além dos objetivos específicos do programa, os dados estelares também podem ser usados nos campos da astrofísica de maneiras que ainda não podemos imaginar.”
A equipa ULLYSES estudou 220 estrelas e depois combinou essas observações com informações do arquivo do Hubble sobre 275 estrelas adicionais. O programa também incluiu dados de alguns dos maiores e mais poderosos telescópios terrestres e telescópios espaciais de raios X do mundo. O conjunto de dados ULLYSES é composto por espectros estelares, que carregam informações sobre a temperatura, composição química e rotação de cada estrela.
Um tipo de estrela estudada por ULLYSES é uma estrela azul superquente e massiva. Eles são um milhão de vezes mais brilhantes que o Sol e brilham intensamente em luz ultravioleta que pode ser facilmente detectada pelo Hubble. Seus espectros incluem diagnósticos importantes da velocidade de seus ventos fortes. Os ventos impulsionam a evolução das galáxias e semeiam as galáxias com os elementos necessários à vida. Esses elementos são cozinhados dentro dos fornos de fusão nuclear das estrelas e depois injetados no espaço quando a estrela morre.
O ULLYSES mirou estrelas azuis em galáxias próximas que são deficientes em elementos mais pesados que o hélio e o hidrogênio. Este tipo de galáxia era comum no universo primitivo. "As observações do ULLYSES são um trampolim para a compreensão dessas primeiras estrelas e dos seus ventos no Universo e como impactam a evolução da sua jovem galáxia hospedeira," disse Roman-Duval.
A outra categoria de estrelas no programa ULLYSES são estrelas jovens com menos massa que o nosso sol. Embora mais frios e mais vermelhos que o nosso Sol, nos seus anos de formação libertam uma torrente de radiação de alta energia, incluindo explosões de luz ultravioleta e raios X. Como ainda estão em crescimento, recolhem material do seu entorno, formando discos de poeira e gás.
Os espectros do Hubble incluem diagnósticos importantes do processo pelo qual adquirem a sua massa, incluindo quanta energia este processo liberta para o disco de formação planetária circundante e para o ambiente próximo. A intensa luz ultravioleta emitida por estrelas jovens afecta a evolução destes discos à medida que formam planetas, bem como as possibilidades de habitabilidade dos planetas recém-nascidos. As estrelas alvo estão localizadas em regiões de formação estelar próximas na nossa galáxia, a Via Láctea.
O conceito ULLYSES foi concebido por um comité de especialistas com o objetivo de usar o Hubble para fornecer um conjunto legado de observações estelares. "O ULLYSES foi originalmente concebido como um programa de observação que utiliza os espectrógrafos sensíveis do Hubble. No entanto, o programa foi tremendamente melhorado por observações coordenadas e auxiliares lideradas pela comunidade com outros observatórios terrestres e espaciais," disse Roman-Duval.
"Essa ampla cobertura permite aos astrónomos investigar a vida das estrelas com um detalhe sem precedentes e traçar um quadro mais abrangente das propriedades destas estrelas e como elas impactam o seu ambiente."
Para esse fim, o STScI organizou um workshop ULLYSES de 11 a 14 de março para celebrar o início de uma nova era de pesquisa sobre estrelas jovens. O objetivo era permitir que os membros da comunidade astronómica colaborassem nos dados para que pudessem ganhar impulso nas análises em curso ou lançar novas ideias para análise. O workshop foi um passo importante na exploração desta biblioteca espectral legada em todo o seu potencial, cumprindo a promessa do ULLYSES.
