Telescópio James Webb fotografou nebulosa da cabeça de Kon com resolução sem precedentes

A Nebulosa Cabeça de Cavalo (Barnard 33) é um dos objetos mais característicos e famosos do nosso céu. Ele está localizado a uma distância de 1300 anos-luz na constelação de Orion, na parte ocidental da nuvem molecular Orion B, e consiste em grandes ondas de poeira e gás, colapsando material que brilha, e, porque é iluminado por uma estrela quente.

Esta região é também uma das mais fotografadas da história, tanto amadores como telescópios na Terra e no espaço. Uma das primeiras imagens do telescópio espacial Euclides, publicada em 7 de novembro de 2023, retrata a Nebulosa Cabeça de Cavalo.

Agora, o telescópio espacial "James Webb" fez as imagens infravermelhas mais claras da nebulosa até à data. Mostram-no sob uma luz completamente nova, enfatizando sua complexidade com uma resolução espacial sem precedentes. Em particular, a visão de Webb se concentra na borda iluminada da parte superior da estrutura característica de poeira e gás da nebulosa. Assim, ele descreve características e estruturas que nunca foram avaliadas em tal nível de detalhe.

O mecanismo de fotodissociação na Cabeça do Cavalo Nebulosa

A Nebulosa Cabeça de Cavalo — é um campo bem conhecido de fotodissociação (PDR): a radiação ultravioleta de jovens estrelas massivas cria uma área de gás predominantemente neutro no meio de um gás totalmente ionizado em torno das estrelas massivas e nuvens em que nascem. Esta radiação ultravioleta tem um forte efeito sobre a composição química do gás nestas áreas e serve como a principal fonte de calor.

Este processo ocorre onde o gás interestelar é denso o suficiente para permanecer neutro, mas não denso o suficiente para impedir a penetração da luz ultravioleta distante de estrelas massivas. A luz emitida pela PDR é uma ferramenta única para estudar os processos físicos e químicos que determinam a evolução da matéria interestelar em nossa Galáxia e em todo o Universo, desde a formação das primeiras estrelas até os dias atuais.

Devido à sua proximidade conosco e à estrutura geométrica, a Nebulosa Cabeça de Cavalo é um objeto ideal para estudar a estrutura do PDR e a evolução das características químicas do gás e da poeira nesses ambientes. Na verdade, é considerado um dos melhores objetos no céu para estudar a interação da radiação com a matéria interestelar.

Peças únicas graças ao Webb

Usando os dispositivos MIRI (Mid InfraRed Instrument) e NIRCam (Near InfraRed Camera) da espaçonave James Webb, os pesquisadores identificaram pela primeira vez estruturas de pequena escala da borda iluminada da Cabeça de Cavalo. Eles também descobriram uma rede de estruturas listradas que se estendem perpendicularmente à PDR, que contêm partículas de poeira e gás ionizado, levados por nebulosas.

As observações, em particular, o nível muito alto de detalhes que as ferramentas Webba podem alcançar, também permitiram aos astrônomos estudar os efeitos do enfraquecimento e da emissão de poeira e entender melhor a forma multidimensional da nebulosa.

A parte superior da Nebulosa é a Cabeça de Cavalo, obtida na faixa de infravermelho médio usando MIRI (esquerda) e na faixa de infravermelho próximo usando NIRCam Webb (direita). Estrelas e galáxias distantes são visíveis acima da nebulosa. Fornecido por: NASA

Os astrônomos planejam continuar analisando os dados espectroscópicos obtidos na nebulosa, a fim de rastrear a evolução das propriedades físicas e químicas do material observado.