Recomendações do mês de janeiro - Observação de M74 e C92 visualizados recentemente pelo Telescópio Espacial James Webb

A galáxia M74 - Phanton Galaxy e a nebulosa C92 - Eta Carina Nebula são as sugestões de observação deste mês de janeiro de 2023.

 

Recentemente estes dois objetos de céu profundo (DSOs) dos catálogos de Messier e Caldwell foram fotografados pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA (JWST) que superou em alguns detalhes as imagens já consagradas do Telescópio Espacial Hubble (HST).

 

A ideia destas sugestões é comparar o que vemos através de um simples telescópio amador com as fotos tiradas pelos dois telescópios espaciais mais sofisticados  dos dias de hoje.

M74 - Phanton Galaxy

Figura 1 - M74 visto pelo HST no espectro de luz visível. 

M74, NGC628, também conhecida como Phanton Galaxy, é uma Galáxia Espiral de "grande design" com 8.5 de magnitude e  tamanho aparente de 10.5'x9.5' (minutos de arco). Está localizada na constelação equatorial de Peixe, distante 25.1 milhões de anos-luz e têm um diâmetro de cerca de 77.000 anos-luz [1].
 
Seu tamanho aparente, relativamente grande e orientação frontal, a tornam um objeto ideal para astrônomos profissionais que desejam estudar a estrutura dos braços espirais. Uma galáxia espiral de "grande design" é um tipo de galáxia com braços proeminentes e bem definidos, em oposição a espirais multibraços e floculentas que possuem características estruturais mais sutis [1a].
 
A figura 1 mostra os braços espirais perfeitamente simétricos de M74 que emanam do núcleo central e são pontilhados com aglomerados de jovens estrelas azuis e regiões rosa brilhantes de hidrogênio ionizado.  Essas regiões de formação estelar mostram um excesso de luz em comprimentos de onda ultravioleta.  Traçando ao longo dos braços espirais estão faixas de poeira sinuosas que também começam muito perto do núcleo da galáxia e seguem ao longo do comprimento dos braços espirais [1b].
 

Figura 2 - Localização de M74 na constelação de Peixes utilizando o aplicativo Stellarium [2].

 
M74 está visível alto a Noroeste nesta época do ano logo no início da noite e é de fácil localização a partir da estrela Hamal de magnitude 2.17 na constelação de Aries. Em seguida a 12⁰ a esquerda encontra-se Eta Piscium na constelação de Peixe, de magnitude 3.78 que fica a apenas 1.4⁰ a direita de M74. Apesar da facilidade de localização, M74 é considerado o segundo objeto do catálogo Messier mais difícil de visualizar devido o seu baixo brilho de superfície ser de apenas 23.3 mag/arcsec². É portanto importante que seja visualizado de locais com pouca poluição luminosa.

Figura 3 - Simulação da observação de M74 por um telescópio amador com ampliação de 90 vezes e campo de visão de 0.69⁰ utilizando o  aplicativo "Field of View Calculator" [3].

 
 
Visto por um telescópio amador a aparência de M74 é de uma pequena mancha com o centro mais brilhante.
 

Figura 4 - M74 visto pelo JWST no espectro de luz infravermelha.

 

 
Por outro lado a imagem do JWST mostra muitos detalhes de M74, revelando delicados filamentos de gás e poeira nos grandiosos braços espirais que se estendem para fora do centro da imagem.  A falta de gás na região nuclear também fornece uma visão desobstruída do aglomerado de estrelas nucleares no centro da galáxia. O JWST utilizou seu sensor Mid-InfraRed Instrument (MIRI) [4] e [5].
 
 

C92- Eta Carina Nebula

 

 
Figura 5 - C92 visto pelo Telescópio Espacial Hubble (HST) no espectro de luz visível.
 
 
C92, NGC3372, Nebulosa Eta Carinae também conhecida como a Grande Nebulosa Carina é uma grande e complexa área de nebulosidade brilhante na constelação de Carina, dentro da Via Lactea, facilmente visível a olho nú no hemisfério Sul. Está a aproximadamente 8.500 anos-luz da Terra. Tem magnitude igual a +1.0, diâmetro aparente de 120'x120' (minutos de arco) e diâmetro físico de cerca de 230 anos-luz [6].
 
A figura 5 é uma visão da região central da Nebulosa Eta Carina, onde um turbilhão de nascimento e morte de estrelas está ocorrendo.

A imensa nebulosa contém pelo menos uma dúzia de estrelas brilhantes que tem de 50 a 100 vezes a massa do nosso Sol. A estrela  mais original é a Eta Carinae que está nos estágios finais de sua breve e eruptiva vida útil, como evidenciado por dois lóbulos ondulantes de gás e poeira que pressagiam sua próxima explosão como uma supernova. Ao olhar para a Nebulosa de Carina, estamos vendo a gênese da formação de estrelas, como ocorre comumente ao longo dos densos braços espirais de uma galáxia [6a].

Figura 6 - Localização de C92 na constelação de Carina utilizando o aplicativo Stellarium [2].
 
 
Nesta época do ano C92 fica visível pouco depois do anoitecer na direção Sul. É de fácil localização por star-hoping ficando 12⁰ acima da estrela Acrux de magnitude 0.67, na constelação do Cruzeiro do Sul.
 
 

Figura 7 - Simulação da observação de C92 por um telescópio amador com ampliação de 39 vezes e campo de visão de 1.58⁰ utilizando o  aplicativo "Field of View Calculator" [3].

 
 
Vista através de um telescópio amador com pouca ampliação a nebulosa tem a aparência de uma  mancha tênue com muitas estrelas brilhantes ocupando todo o campo de visão da ocular. O uso de um filtro UHC (Ultra High Contrast) ajuda muito na visualização da nebulosa.
 

Figura 8 - C92 visto pelo JWST no espectro de luz infravermelha.

 
Por outro lado a imagem do JWST revela berçários estelares emergentes e estrelas individuais que estão completamente escondidas em imagens de luz visível.  Por causa da sensibilidade do Webb à luz infravermelha, ele pode observar através da poeira cósmica para ver esses objetos.  Jatos protoestelares, que emergem claramente nesta imagem, disparam de algumas dessas jovens estrelas.  As fontes mais jovens aparecem como pontos vermelhos na região escura e empoeirada da nuvem.  Objetos nas primeiras e rápidas fases de formação estelar são difíceis de capturar, mas a extrema sensibilidade, resolução espacial e capacidade de imagem do Webb podem mostrar esses eventos indescritíveis [7].
 
Essas foram as indicações de observação para o mês. A intenção foi motivar uma análise das características astrofísicas dos objetos observados.
 
 
Céus limpos e ótimas noites de observações!

Fim

Dezembro/2022

alvaromborges54@gmail.com

 
 
Referências:
 

[1] Wikipédia, Messier 74. Disponível em:

https://en.wikipedia.org/wiki/Messier_74

 

[1a] Wikipédia, Grand design spiral galaxy. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Grand_design_spiral_galaxy

 

[1b] Hubblesite, SPIRAL GALAXY M74. Disponível em: https://hubblesite.org/contents/media/images/2007/41/2210-Image.html

 

[2] Stellarium Mobile v1.9.8, aplicativo para smartphone.

 

[3] Astronomy Tools, Field of View Calculator. Disponível em: https://astronomy.tools/calculators/field_of_view/

 

[4] ESA, Heart of the Phantom Galaxy. Disponível em: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2022/08/Heart_of_the_Phantom_Galaxy

 

[5] Spectacular Image of Heart of Phantom Galaxy Showcases Webb’s Power. Disponível em: https://scitechdaily.com/spectacular-image-of-heart-of-phantom-galaxy-showcases-webbs-power/

 

[6] Wikipédia, Carina Nebula. Disponível em:

 https://en.wikipedia.org/wiki/Carina_Nebula

 

[6a]  Hubblesite, THE CARINA NEBULA: STAR BIRTH IN THE EXTREME. Disponível em:

https://hubblesite.org/contents/media/images/2007/16/2099-Image.html

 

[7] NASA’s Webb Reveals Cosmic Cliffs, Glittering Landscape of Star Birth. Disponível em: https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-cosmic-cliffs-glittering-landscape-of-star-birth

 

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