Hubble abre caminhos para o Telescópio espacial James Webb da NASA

O Telescópio Espacial Hubble da NASA está ajudando a identificar possíveis alvos celestiais para o Telescópio Espacial James Webb através de uma série de observações científicas preparatórias a serem concluídas antes que o James Webb esteja pronto para fazer suas próprias observações.

Esta imagem em preto e branco do cluster Westerlund 2 estrelas concentra-se na parte central do cluster. A imagem foi tirada pelo Hubble na faixa de comprimento de onda de 800 nanômetros, na parte do infravermelho do espectro eletromagnético próximo do alcance da luz visível. Essa imagem foi tomada como parte do projeto de ciência preparatória do astrônomo Elena Sabbi, cujo objetivo é usar o Hubble para identificar objetos de interesse para o Telescópio Espacial James Webb da NASA.
Créditos: NASA, ESA e E. Sabbi (ESA / STScI)

A chegada do James Webb

Este programa  preparatório começou em 2016 em resposta ao desejo dos astrônomos de usar as observações do Hubble para preparar o cenário para o James Webb. Essa foi a primeira vez em que os astrônomos foram encorajados a enviar propostas científicas para as observações do Hubble. Que poderiam abrir caminho para as próprias observações do James Webb. Até agora, foram aprovadas 40 propostas.

O uso de vários observatórios para analisar os mesmos objetos pode identificar aspectos desses objetos que o uso de um observatório por si só não pode. O Hubble foi projetado para observar principalmente o universo através da luz visível. Embora também seja capaz de ver o ultravioleta e o infravermelho próximo. Enquanto o James Webb é especificamente projetado para observar o universo na luz infravermelha. Tanto pela imagem direta quanto pela espectroscopia. A espectroscopia mede o espectro de luz, que os cientistas analisam para determinar as propriedades físicas do que está sendo observado. Incluindo temperatura, massa e composição química.

Parceria Perfeita

Várias propostas no programa prometem usar o Hubble para fornecer dados de observação. O Hubble é capaz de ver partes do espectro de luz visível que o James Webb não consegue observar. Portanto, pode preencher possíveis lacunas de observação. Por exemplo, o Hubble pode examinar exoplanetas em luz em todo o espectro eletromagnético completo disponível. Com ênfase nos comprimentos de onda ultravioleta e azul. Juntamente com as capacidades de infravermelho do James Webb. Ambos os telescópios fornecerão uma imagem mais completa dos sistemas exoplanetas.

Outras propostas têm o objetivo de usar o Hubble para carregar uma parte da carga de trabalho do James Webb. Permitindo que os astrônomos usem seu tempo de observação com o James Webb de forma mais eficiente. Os astrônomos podem usar o Hubble para pesquisar vários objetivos e determinar a melhor estratégia para o James Webb para realizar análises futuras. Dependendo do dado que o Hubble retornou, os astrônomos saberiam observar alvos com o James Webb em uma ampla gama de comprimentos de onda infravermelhos ou para se concentrar em intervalos de comprimento de onda menores. Dando assim um melhor ponto de partida para suas próprias observações.

Hubble e Webb: Probing discos protoplanetários

Uma proposta de ciência preparatória específica foi apresentada por uma equipe de cientistas liderada por Elena Sabbi, uma astrônoma do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland.

Sabbi e sua equipe estão usando o Hubble para pesquisar o jovem grupo de estrelas maciças Westerlund 2. Localizado a cerca de 20 mil anos-luz da Terra na constelação de Carina. Eles passaram um ano observando o cluster e planejaram observá-lo por dois anos adicionais com o Hubble.

Um dos principais objetivos científicos do James Webb é observar o nascimento de estrelas e sistemas protoplanetários. E as observações de Sabbi prometem catalogar centenas de possíveis alvos sobre os quais o James Webb pode acompanhar. Sabbi e sua equipe estão usando o Hubble para procurar estrelas binárias em seus primeiros estágios de desenvolvimento, onde provavelmente serão cercados por discos protoplanetários. Discos de gás denso e poeira que envolvem estrelas recém-formadas e eventualmente se juntam em planetas.

Westerlund 2

Os sistemas de estrelas binárias contêm duas estrelas em órbita em torno de um ponto central comum. E alguns desses sistemas foram encontrados para hospedar planetas. Os astrônomos ainda estão tentando entender como os planetas se formam e evoluem em um ambiente desse tipo. Sabbi disse que a juventude de Westerlund 2 é um excelente candidato para entender isso, porque, quando um cluster envelhece, as estrelas binárias geralmente se separam e são ejetadas do cluster. O primeiro ano de observações da equipe mostrou que Westerlund 2 continha muitas estrelas binárias do que o esperado. Com base em outras observações de aglomerados de estrelas.

O instrumento de espectrógrafos do infravermelho do James Webb (NIRSpec) poderia analisar a composição dos discos protoplanetários. Com esses dados, a equipe poderia então descobrir como a formação do planeta difere entre sistemas estelares únicos e binários.

“A luz que vem desses sistemas planetários durante a formação não pode ser vista pelo Hubble”, explicou Sabbi. “Hubble vê a luz vindo da estrela, mas os dados do James Webb a luz será dominada pelo disco planetário”.

O telescópio espacial veterano

Localizado tão perto da Terra, o Hubble se beneficiou de várias missões de manutenção para atualizar seus componentes e instrumentos científicos e, portanto, sua capacidade de pesquisar o universo. Lançado em 1990, o Hubble tem orbitado a Terra e observando o cosmos há 27 anos. Mas isso não significa que esteja pronto para sua aposentadoria.

“O Hubble está no auge de sua capacidade científica”, disse Jim Jeletic, vice-gerente de projeto do programa Hubble no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Ele acrescentou que o telescópio espacial veterano. “Ainda tem redundância em todos os seus sistemas críticos” e poderia continuar sua missão “bem na próxima década”. O que significa que o Hubble e o James Webb poderiam trabalhar em conjunto nos próximos anos.

O Telescópio Espacial James Webb, e o complemento científico do Telescópio Espacial Hubble da NASA. Será o telescópio espacial mais poderoso já construído. O James Webb é um projeto internacional liderado pela NASA com seus parceiros. ESA (Agência Espacial Européia) e CSA (Agência Espacial Canadense).

Créditos: Nasa