Astrônomos exploram populações estelares de uma galáxia anã extremamente pobre em metais

Imagem composta de três cores no infravermelho próximo de I Zwicky 18 em NIRCam F115W (azul), F200W (verde) e F356W (vermelho). Crédito:Hirschauer et al, 2024

Usando o Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos conduziram observações no infravermelho próximo e médio de uma galáxia anã compacta azul extremamente pobre em metais conhecida como I Zwicky 18. Resultados da campanha observacional, apresentados em um artigo publicado em 11 de março no arXiv servidor de pré-impressão, fornece informações importantes sobre as populações estelares nesta galáxia.

As anãs compactas azuis (BCDs) são galáxias anãs de baixa luminosidade e baixo teor de metal que experimentam violentas explosões de formação estelar. Eles são caracterizados por uma aparência óptica compacta e espectros semelhantes aos da região H II devido a atividades de explosão estelar altamente concentradas.

I Zwicky 18 é o BCD arquetípico localizado a cerca de 59 milhões de anos-luz de distância, na constelação da Ursa Maior. Esta BCD é uma das galáxias mais extremamente pobres em metais conhecidas, pois é quase exclusivamente composta de hidrogênio e hélio.

Observações anteriores descobriram que I Zwicky 18 está atualmente passando por um período de taxa de formação estelar (SFR) intensamente elevada e pode ainda estar criando estrelas de População III - estrelas hipotéticas extremamente massivas, pobres em elementos mais pesados que o hélio, que se acredita terem sido formadas em o universo primitivo. Portanto, esta galáxia é vista como um laboratório ideal para estudar a demografia de estrelas jovens e evoluídas num ambiente análogo ao encontrado logo após o Big Bang.

É por isso que uma equipe de astrônomos liderada por Alec S. Hirschauer do Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, decidiu dar uma olhada mais de perto em I Zwicky 18. Eles empregaram a câmera de infravermelho próximo (NIRCam) do JWST e o Mid- Instrumento Infravermelho (MIRI) para investigar o conteúdo estelar desta galáxia.

As observações conduzidas pela equipe de Hirschauer identificaram populações extremas de estrelas massivas brilhantes e recentemente formadas em I Zwicky 18, localizadas predominantemente entre os dois lóbulos centrais de formação estelar da galáxia – os componentes noroeste (NW) e sudeste (SE). As imagens obtidas também mostram grandes supercamadas de poeira e gás ionizado esculpidas pela formação estelar anterior e pela atividade de supernovas.

Os dados recolhidos permitiram aos astrónomos detectar populações candidatas de estrelas evoluídas empoeiradas (supergigantes vermelhas e estrelas assintóticas de ramos gigantes) em I Zwicky 18, juntamente com objetos estelares jovens e brilhantes (YSOs). Os investigadores estimaram a ponta do ramo das gigantes vermelhas (TRGB) e dividiram as fontes que se encontram acima dele em populações dos ramos esquerdo e direito, relacionadas com estrelas mais jovens (sequência principal superior, estrelas UMS) e mais velhas (evoluídas), respetivamente.

De acordo com os autores do artigo, as suas descobertas sugerem que a demografia predominante das regiões de formação estelar NW e SE de I Zw 18 reflete a das populações estelares mais jovens e mais velhas. O estudo também prova a importância do JWST na investigação de estrelas empoeiradas e evoluídas em galáxias anãs compactas no universo primitivo.

Mais informações: Alec S. Hirschauer et al, Imaging of I Zw 18 por JWST:I. Estratégia e primeiros resultados de populações estelares empoeiradas, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.06980
Informações do diário: arXiv

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