Da Terra aos Confins do Universo

Ao longo de uma sequência de 23 imagens astronómicas representando a escala do Universo, descubra a sua beleza incrível.

Esta exposição leva-o numa viagem desde a superfície da Terra, com os telescópios VLT no Chile, até aos confins do universo, com a primeira imagem do Campo Profundo do Telescópio Espacial James Webb, que contém galáxias a cerca de 13,2 mil milhões de anos-luz de distância.
Um ano-luz é a medida utilizada em astronomia para indicar a distância que a luz viaja num ano juliano (365,25 dias), a uma velocidade de 299 792 458 metros por segundo. Assim, um objeto que está a 1 ano­‑luz de distância de nós, está a cerca de 9 460 730 472 580 800 metros (cerca de 9,46 biliões de quilómetros) de distância. Esta unidade é utilizada para medir distâncias a objetos astronómicos muito distantes, como estrelas, galáxias e quasares. Por exemplo, se uma estrela está a uma distância de 10 anos-luz, significa que a luz que estamos a ver agora dessa estrela foi emitida há 10 anos e só agora está a chegar até nós.

 

Para além dos conteúdos astronómicos, todas as descrições contêm pormenores detalhados sobre a técnica da obtenção das imagens.

 

 

 

Vista do Sol sobre a Terra a partir da Estação Espacial Internacional (ISS)

2003 © NASA
 

DA TERRA AOS CONFINS DO UNIVERSO

Nesta exposição descubra a beleza do universo através de imagens astronómicas incríveis. Esta exposição leva-o numa viagem desde a superfície da Terra, com os telescópios VLT no Chile, até aos confins do universo, com a primeira imagem do Campo Profundo do Telescópio Espacial James Webb, que contém galáxias a cerca de 13,2 mil milhões de anos-luz de distância.

Um ano-luz é a medida utilizada em astronomia para indicar a distância que a luz viaja num ano juliano (365,25 dias), a uma velocidade de 299 792 458 metros por segundo. Assim, um objeto que está a 1 ano­‑luz de distância de nós, está a cerca de 9 460 730 472 580 800 metros (cerca de 9,46 biliões de quilómetros) de distância. Esta unidade é utilizada para medir distâncias a objetos astronómicos muito distantes, como estrelas, galáxias e quasares. Por exemplo, se uma estrela está a uma distância de 10 anos-luz, significa que a luz que estamos a ver agora dessa estrela foi emitida há 10 anos e só agora está a chegar até nós.
 

1001 Estrelas

Setembro de 2016 © Y. Beletsky (LC ) / ESO
 

Superfície da Terra

Telescópio Yepun

O espelho principal de cada um dos 4 telescópios do VLT (Very Large Telescope) tem 8,2 metros de diâmetro e é suportado por enormes estruturas. Apesar das suas dimensões, para permitirem a realização de observações de alta qualidade, estas estruturas têm de ser movidas com grande precisão e suavidade.

A imagem mostra-nos a estrutura que suporta o espelho principal da unidade 4 do VLT, designada Yepun, que em língua Mapuche significa “Vénus – a estrela da noite”. Este espelho pesa cerca de 22 toneladas, mas tem apenas 18 cm de espessura.
 

Encurralado por lasers

maio de 2018 © ESO / G. Hüdepohl
 

Superfície da Terra

Observatório VLT, Chile

O VLT (Very Large Telescope, ou ‘Telescópio Muito Grande’), está localizado no Cerro Paranal, no Deserto do Atacama (Chile). É constituído por 4 telescópios principais e 4 telescópios auxiliares, que podem funcionar independentemente mas, quando funcionam em conjunto – usando técnicas interferométricas – têm o poder coletor equivalente a um telescópio de 16 metros e uma resolução correspondente a um telescópio com 130 m de diâmetro.

Tanto os espelhos principais, cada um com 8,2 metros de diâmetro, como os espelhos secundários, cada um com 1,1 metros de diâmetro, são deformáveis, para compensar a turbulência da atmosfera. Este processo necessita de estrelas brilhantes como referência e, quando não está nenhuma disponível no campo de visão, são usados estes potentes lasers para criar “estrelas” artificiais no céu.

Acoplados aos telescópios existem muitos outros instrumentos, como o ESPRESSO, um espectrógrafo de grande precisão que junta a luz dos quatro telescópios principais. Este instrumento foi concebido, desenhado e construído por uma equipa internacional, com uma grande participação portuguesa, através do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.
 

Samantha Cristoforetti na cúpula da ISS

fevereiro de 2015 © ESA/NASA
 

A 1 milionésimo de segundo-luz

Cúpula da Estação Espacial Internacional

A ISS (International Space Station ou ‘Estação Espacial Internacional’) é uma estrutura única e essencial que permite aos astronautas a bordo obter uma vista privilegiada do nosso planeta, conseguindo-orbitar a Terra, em média, a cada 92 minutos. A cúpula oferece vistas deslumbrantes e também desempenha um papel importante na observação e monitorização das alterações climáticas, de eventos meteorológicos extremos e da análise do impacto humano no meio ambiente da Terra.

A ISS é um laboratório científico onde se realiza uma ampla gama de experiências científicas, que ajudam a entender melhor a vida no espaço e na Terra.

A ISS é o único local, para além da Terra (berço da civilização humana), que é habitado em permanência pelos humanos.
 

Vista única da Lua

julho de 2013 © NASA/GSFC/Arizona State University
 

A 1,29 segundos-luz

Lua

A Lua ter-se-á formado a partir do violento impacto com a Terra de um planeta com o tamanho aproximado de Marte. Este impacto terá colocado em órbita grandes quantidades de material de ambos os planetas, que gradualmente se agregaram para dar origem à Lua. A presença deste satélite natural revelou-se fulcral para o desenvolvimento da vida na Terra, ao estabilizar o eixo de rotação da Terra e como causa das marés.

Esta imagem, obtida pela WAC (Wide Angle Camera, ou ‘câmera de grande campo’) a bordo da sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter, ou ‘orbitador de reconhecimento lunar’) da NASA, tem uma impressionante resolução de 100 metros por pixel. Para conseguir esta resolução foram usadas 110 000 imagens individuais e muitas horas de processamento, que envolveram o cálculo do ângulo de incidência solar, o ponto de observação e as variações de luminosidade em cada ponto das imagens.
 


Proeminência Solar.
Solar & Heliospheric Observatory (SOHO) em órbita do Sol

setembro, 1999 © SOHO (ESA & NASA)
 

A 8,4 minutos-luz

Sol

Nas camadas mais superficiais do Sol ocorrem frequentemente fenómenos violentos, causados pelo complexo campo magnético solar. Estes fenómenos levam, muitas vezes, à ejeção de material, que pode atingir a Terra e, em casos raros, provocar perturbações nos sistemas de comunicação e sistemas elétricos em geral.

Nesta imagem observamos o Sol com uma enorme proeminência, que apresenta uma dimensão equivalente a cerca de 30 Terras. As proeminências são constituídas por gás ionizado, denso e relativamente frio, que se afasta da superfície seguindo o campo magnético do Sol; por vezes estão associadas a ejeções de massa coronal.

Esta imagem foi obtida pelo Extreme Ultraviolet Imaging Telescope, do satélite SOHO, usando um filtro na região do ultravioleta.
 


O dia em que a Terra sorriu.
Missão espacial Cassini-Huygens em órbita de Saturno

julho, 2013 © NASA / JPL-Caltech / SSI
 

Entre 67 e 95 minutos-luz

Saturno

Nesta imagem observamos Saturno e o seu sistema de anéis, bem como várias das suas luas e alguns planetas do Sistema Solar, incluindo a Terra. O planeta propriamente dito aparece em contra-luz por estar a eclipsar o Sol. Embora estejamos a ver o lado de Saturno onde na altura era noite, a luz solar refletida pelos anéis ilumina uma boa parte do disco escuro do planeta, sobretudo nas suas latitudes mais elevadas.

Para além dos anéis habitualmente visíveis através de telescópios ou mesmo binóculos, na imagem veem-se ainda anéis mais difusos, em particular o anel E, o mais exterior. Este anel é produzido por fenómenos de criovulcanismo na lua Enceladus, que lançam para o espaço partículas de água e outros materiais voláteis.

Esta imagem é constituída pela combinação de 141 imagens, obtidas por uma das câmaras da sonda Cassini (NASA), com três filtros diferentes (azul, verde e vermelho).
 


Primeira imagem de um sistema planetário múltiplo em órbita de uma estrela do tipo do Sol.
Telescópios VLT, Paranal, Chile

setembro, 2020 © ESO/Bohn et al.
 

A 307 anos-luz

Sistema exoplanetário múltiplo

O primeiro exoplaneta foi descoberto em 1995 por  Michel Mayor e Didier Queloz. Desde então, milhares de outros foram descobertos, a orbitar outras estrelas. No entanto, obter uma imagem direta de um planeta continua a ser um desafio – até agora, só um número muito reduzido foram observados diretamente. 

Nesta imagem, obtida com o instrumento SPHERE, instalado no Very Large Telescope do ESO, os astrónomos observaram pela primeira vez, de forma direta, mais do que 1 planeta a orbitar uma estrela semelhante ao Sol.

A estrela TYC 8998-760-1, que se encontra a 307 anos luz de distância, não é visível a olho nú.  Com apenas 17 milhões de anos, é uma estrela muito jovem, com massa e raio semelhantes ao Sol. Os planetas TYC 8998-760-1b e TYC 8998-760-1c, assinalados na imagem, são dois gigantes gasosos com massa respetivamente 14±3 e 6±1 vezes a massa de Júpiter e encontram-se muito distantes da estrela, a respetivamente 162 e 320 unidades astronómicas.

Para observar os planetas, os astrónomos usaram um coronógrafo, um instrumento que bloqueia a luz da estrela provocando um eclipse artificial, para conseguir ver os planetas sem ficar ofuscado pela estrela.
 


Imagem revolucionária do ALMA da Génese Planetária.
Radiotelescópios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), Planalto de Chajnantor, Chile

novembro, 2014 © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
 

A 450 anos-luz

Disco protoplanetário de HL Tau

Muitas estrelas jovens têm à sua volta discos de gás e poeiras que, sob as condições certas, poderão dar origem a vários planetas, formando assim um sistema planetário. Estes discos podem atingir um raio cerca de 1000 vezes maior que a distância da Terra ao Sol, tendo temperaturas até cerca de 700 °C.

Nesta imagem observamos com um detalhe impressionante o disco protoplanetário em torno da estrela HL Tau, que tem apenas cerca de 1 milhão de anos de idade. Neste disco encontram-se vários anéis brilhantes intercalados por “falhas” escuras. Estes intervalos poderão corresponder às órbitas de planetas em formação, que limpam o gás e poeiras na sua vizinhança, havendo, no entanto, outros mecanismos físicos que também podem produzir falhas semelhantes.

Esta imagem foi obtida com observações realizadas na banda das microondas, pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), com a sua maior configuração, correspondente a antenas espalhadas por 15 quilómetros.
 


B68, a Nuvem Negra.
Telescópios VLT ANTU e FORS1, Paranal, Chile

abril, 1999 © ESO
 

A 500 anos-luz

Nebulosa Barnard 68

As estrelas formam-se quando nebulosas com temperatura e densidade suficientemente baixas, designadas por nuvens moleculares, tornam-se instáveis, por vezes devido a alguma razão externa, e a força gravítica supera a pressão interna da nuvem, provocando o seu colapso.

Nesta imagem observamos uma nuvem molecular numa situação de equilíbrio precário, que antecede o colapso e a formação estelar. A presença desta nuvem provoca a dispersão e absorção da radiação emitida pelas estrelas de fundo, que deixam de poder ser observadas e confere às que podem ser vistas através da nuvem uma tonalidade avermelhada.

Esta imagem é constituída pela combinação de imagens obtidas com três filtros diferentes (azul, verde-amarelo e infravermelho), através de um dos telescópios do VLT.
 


A Nebulosa da Cabeça de Cavalo.
Telescópio VLT KUEYEN com o instrumento FORS2, Paranal, Chile

janeiro, 2002 © ESO
 

A 1300 anos-luz

Nebulosa da Cabeça do Cavalo (Barnard 33)

Algumas nebulosas contêm grandes quantidades de poeiras, pelo que absorvem e dispersam a radiação dos objetos que se encontram atrás delas. Este tipo de nebulosas apenas é visível quando se encontra em frente de um fundo brilhante, constituído por estrelas ou por uma nebulosa brilhante.

Nesta imagem observamos uma famosa nebulosa escura, que devido a um efeito de projeção, vista da Terra aparenta ter uma forma semelhante à cabeça de um cavalo. Esta estrutura é apenas temporária, uma vez que a nebulosa está a ser ionizada pela intensa radiação ultravioleta das estrelas na vizinhança e irá sofrer alterações notórias, em escalas de tempo da ordem de alguns milhares de anos.

Esta imagem é constituída pela combinação de três filtros diferentes (azul, verde-amarelo e vermelho), através de um dos telescópios do VLT.
 


Molécula construtora de água na Nebulosa do Anel.
Telescópios espaciais Hubble e Herschel

junho, 2014 © Hubble image: NASA / ESA / C. Robert O’Dell (Vanderbilt Univ.) | Herschel data: ESA / Herschel / PACS & SPIRE / HerPlaNS survey / I. Aleman et al.
 

A 2 mil anos-luz

Espectro da Nebulosa do Anel

A espectroscopia é uma técnica usada em astronomia, que consiste no estudo da intensidade da radiação eletromagnética em função do comprimento de onda ou frequência.

Grande parte do conhecimento que temos acerca dos astros é obtida através de espectroscopia, pois a partir da análise do espectro de um objeto, podemos inferir a sua temperatura, composição química, densidade e velocidade radial, entre muitas outras propriedades físicas. 

Nesta imagem observamos o espectro da região da nebulosa do Anel (Messier 57) contida no retângulo branco, numa banda do infravermelho. Com este espectro podemos conhecer a composição química deste astro – foram identificadas riscas de emissão que revelam a presença de monóxido de carbono e do ião OH+ nesta região da nebulosa.

A imagem de fundo foi obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, enquanto os dados usados na elaboração deste espectro foram obtidos com o Observatório Espacial Herschel, da Agência Espacial Europeia (ESA).
 


A Nebulosa do Caranguejo em Touro
Telescópios VLT ANTU e FORS2, Paranal, Chile

novembro, 1999 © ESO
 

A 6 mil anos-luz

Nebulosa do Caranguejo

As estrelas de grande massa terminam a sua vida em violentas explosões, conhecidas por supernovas do tipo II. Estas expelem grandes quantidades de gás para o espaço interestelar, formando um tipo de nebulosa designada como remanescente de supernova. 

Uma supernova pode também ocorrer quando a massa de uma anã branca, por acreção de matéria, ultrapassa um valor crítico e a anã branca torna-se instável. Estas são conhecidas como supernovas do tipo Ia.

Nesta imagem observamos o remanescente de uma supernova, cuja explosão foi registada por astrónomos chineses no ano 1054. No centro deste remanescente de supernova encontra-se um pulsar, ou seja uma estrela de neutrões em rápida rotação. O pulsar da nebulosa do Caranguejo (Messier 1) completa 30 rotações por segundo, ao mesmo tempo que emite radiação pelos polos magnéticos. Ao aliar velocidades de rotação elevadas e a emissão de radiação numa direção, uma estrela de neutrões é semelhante a um farol no espaço.

Esta imagem é constituída pela combinação de imagens obtidas através de um dos telescópios do VLT, com três filtros diferentes – azul, vermelho e luz de enxofre ionizado, que indicam onde há choques no gás ionizado.
 

Pilares da Criação.
Telescópio espacial James Webb (NIRCam image)

agosto–outubro de 2022 © NASA, ESA, CSA, STScI
 

A 6,5 mil anos-luz

Nebulosa da Águia e os Pilares da Criação

Logo após a sua formação, as estrelas ainda se encontram envolvidas num casulo de gás e poeiras, remanescente do material que lhes deu origem. Dependendo da sua massa e da radiação emitida, este casulo pode dissipar-se mais depressa ou mais devagar (em geral, quanto maior a massa da estrela, mais depressa se dissipa).

Nesta imagem, da Nebulosa da Águia, podem ver-se os chamados “Pilares da Criação”, estruturas de gás e poeiras onde está a ocorrer intensa formação estelar, que estão a ser dissipadas por ação da radiação das estrelas já formadas.

A maior parte das estrelas visíveis nesta imagem encontra-se em primeiro plano ou atrás da nebulosa. Estas últimas são visíveis através da nebulosa, por se tratar de uma imagem obtida na região do infravermelho do espectro eletromagnético.

Esta imagem é constituída pela combinação de imagens de seis filtros diferentes, na região do infravermelho, obtidas pelo instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb. 
 

Enxame globular gigante Omega Centauri.
VLT Survey Telescope e OmegaCAM

junho, 2011 © ESO / INAF-VST/ OmegaCAM. Agradecimento: A. Grado / INAF-Capodimonte Observ.
 

A 17 mil anos-luz

Enxame globular Ómega Centauri

Os enxames de estrelas globulares são constituídos por um grande número de estrelas, aglomeradas de uma forma muito compacta e esférica e, geralmente, são os objetos mais antigos de cada galáxia. A formação estelar nestes enxames ocorreu em simultâneo, o que permite estudar a forma como evoluem estrelas de diferentes massas.

Nesta imagem vê-se o enxame Ómega Centauri, o maior enxame globular conhecido na nossa Galáxia, com cerca de 10 milhões de estrelas. Na sua zona central, este enxame é tão denso que as estrelas se encontram separadas, tipicamente, por distâncias semelhantes à dimensão do Sistema Solar. No entanto, este não é um enxame globular típico. Este orbita a Via Láctea no sentido contrário ao da rotação da galáxia e numa órbita muito excêntrica, o que parece indicar que Ómega Centauri seria o núcleo de uma galáxia anã, que foi capturada pela nossa galáxia.

Esta imagem é constituída pela combinação de imagens obtidas com três filtros diferentes (azul, vermelho e infravermelho), através do Telescópio de Rastreio do VLT (VST).
 

Primeira imagem do buraco negro no coração da nossa Galáxia.
Colaboração Event Horizon Telescope (EHT)

maio de 2022 © EHT Collaboration
 

A 27 mil anos-luz

Buraco negro no coração da nossa Galáxia

Durante anos os astrónomos desconfiaram que o objeto conhecido por Sagitário A era um buraco negro supermassivo localizado no centro da nossa Galáxia. Ao estudar o movimento das estrelas em redor deste corpo, a 27 mil anos luz de distância, é possivel estimar que se trata de um corpo compacto e com elevada massa, compativel com um buraco negro. 

A imagem mostra o gás que rodeia o buraco negro e que, devido ao forte campo gravitcional, roda em torno deste com velocidade próxima da velocidade da luz. O diâmetro deste anel é aproximadamente igual ao da órbita de Mercúrio.

O buraco negro propriamente dito está no centro do anel e não é visivel.

Para obter esta imagem foi necessário ligar 8 radiotelescópios espalhados por todo o planeta, de modo a criar um poderoso radiotelescópio do tamanho da Terra (o EHT), mais de 300 investigadores de 13 institutos espalhados por todo o mundo e 5 anos de trabalho com supercomputadores a analisar e a combinar os dados recolhidos.
 


A Grande Nuvem de Magalhães revelada pelo VISTA.
Telescópio VISTA, Paranal, Chile

setembro, 2019 © ESO/VMC Survey
 

A 160 mil anos-luz

Grande Nuvem de Magalhães

A cerca de 160 mil anos-luz de distância, a Grande Nuvem de Magalhães (LMC) é uma galáxia anã irregular, satélite da Via Láctea e a quarta maior do Grupo Local de Galáxias, depois das galáxias de Andrómeda (M31), Via Láctea e do Triângulo (M33).
Com uma massa de 10 mil milhões de massas solares, esta galáxia é cerca de 100 vezes menos massiva do que a Via Láctea. No entanto, é rica em gás e poeiras, e nela está a ocorrer intensa formação estelar. Contém a região de formação estelar mais ativa de todo o Grupo Local, a Nebulosa da Tarântula.
Os indícios de um braço em espiral e a proeminente barra no centro desta galáxia, cujos lados estão mais próximos da Via Láctea do que o centro, parecem indicar que esta foi, em tempos, uma galáxia espiral barrada, cuja estrutura foi distorcida pela interação com a nossa galáxia.
A LMC ocupa uma área do céu cerca de 20 vezes maior do que a lua cheia e é um dos poucos objetos de céu profundo visíveis a olho nu. Pode ser vista como uma pequena nuvem difusa,  no céu do hemisfério Sul.
Esta imagem, obtida pelo telescópio VISTA, do ESO, é uma combinação de 3 filtros na banda do infravermelho.
 


“The Galaxy Next Door”,
NASA's Spitzer Space Telescope

maio 2012 © NASA/JPL-Caltech
 

A 2,5 milhões anos-luz

Galáxia de Andrómeda

A galáxia de Andrómeda é a galáxia de grandes dimensões mais próxima da Via Láctea. Tal como a nossa, esta é uma galáxia espiral, com um núcleo de estrelas mais velhas, rodeado por um conjunto de braços em espiral, constituídos por estrelas mais jovens e nuvens de poeira. 

A estrutura visível da Galáxia de Andrómeda estende-se por cerca de 260 mil anos luz e como se situa a apenas 2,5 milhões de anos luz de distância, ocupa uma área no céu 4 vezes maior do que a lua cheia. Calcula-se que a galáxia de Andrómeda tenha cerca de 200 mil milhões de estrelas.

Esta imagem foi produzida a partir de 11 imagens diferentes, obtidas pelo telescópio espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer), da NASA, que observa o universo na banda ultravioleta. O canal amarelo corresponde ao ultravioleta próximo (menos energético) e o azul o ultravioleta distante (mais energético).
 

Centaurus A.
Telescópio MPG / ESO com o instrumento Wide Field Imager (WFI), La Silla, Chile

janeiro, 2009 © ESO / WFI (Optical); MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al. (Submillimetre); NASA / CXC / CfA / R. Kraft et al. (X-ray)
 

A 13 milhões de anos-luz

Rádio galáxia Centauro A

São designadas por rádio galáxias as galáxias que apresentam núcleos muito ativos, com  forte emissão na banda do rádio e jatos de material expelido pela região central. Pensa­‑se que a forte atividade do núcleo das rádio galáxias resulta da presença de um buraco negro supermassivo.

Nesta imagem observamos a galáxia Centauro A, que no visível apresenta grandes quantidades de poeiras. A combinação de imagens obtidas na banda dos raios X e do rádio permite­‑nos observar também um jato de partículas, emitido por uma região no centro da galáxia com apenas 0,03 anos-luz de diâmetro. Esta região deverá conter um buraco negro supermassivo, com cerca de 100 milhões de massas solares.

Esta imagem é constituída pela combinação de 5 imagens, obtidas com o telescópio MPG/ESO (visível), Atacama Pathfinder Experiment (rádio) e com o Observatório de Raios X Chandra.
 


A espetacular galáxia barrada NGC 1365 no infravermelho.
Telescópio VLT com  HAWK-I infrared camera, Paranal, Chile

setembro, 2010 © ESO / P. Grosbøl
 

A 60 milhões de anos-luz

Galáxia NGC 1365

As galáxias espirais podem apresentar, na região central, uma barra, a partir da qual os braços em espiral emergem. As barras são, geralmente, constituídas por estrelas maioritariamente velhas, que apresentam uma cor amarela ou avermelhada, enquanto os braços são, em geral, constituídos por estrelas mais jovens, que apresentam uma cor azulada.

Nesta imagem observamos a galáxia espiral NGC 1365, que contém uma barra proeminente no centro e apenas dois braços em espiral. Esta galáxia, que faz parte do enxame de Fornax, tem um diâmetro de cerca de 200 mil anos-luz sendo, por isso, uma galáxia gigante.

A imagem é constituída pela combinação de imagens obtidas com 4 filtros diferentes, na região do infravermelho, através de um dos telescópios do VLT.
 

Galáxia com faixa de poeira deformada.
Telescópios VLT ANTU e FORS, Paranal, Chile

março, 1999 © ESO
 

A 170 milhões de anos-luz

Galáxia ESO 510-13

As galáxias espirais possuem quantidades significativas de gás e poeiras, que se encontram distribuídas maioritariamente ao longo de um plano, formando assim um disco.

Nesta imagem observamos uma galáxia espiral vista de perfil ou seja, estamos a observá-la segundo uma direção aproximadamente paralela ao plano do disco. Esta galáxia tem a particularidade de apresentar um disco distorcido. A distorção terá acontecido recentemente, possivelmente devido a uma interação com outra galáxia e não teve, ainda, tempo suficiente para adquirir uma forma mais estável.

Esta imagem é constituída pela combinação de imagens obtidas com três filtros diferentes (verde-amarelo, vermelho e infravermelho), através de um dos telescópios do VLT.
 


Quinteto de Stephan.
Telescópio Espacial James Webb com os instrumentos NIRCam e MIRI Composite Image

julho, 2022 © NASA, ESA, CSA, STScI
 

A 290 milhões de anos-luz

Quinteto de Stephan

As galáxias são grandes aglomerados, essencialmente de sistemas estelares, gás e poeiras e podem apresentar formas muito diferentes. Um dos mecanismos que influencia a morfologia das galáxias é a interação com outras galáxias. Este fenómeno pode ainda provocar surtos de formação estelar, provocar uma transferência de material entre galáxias, ou até uma fusão das galáxias envolvidas, dando origem a galáxias elípticas gigantes.

Apesar do nome, o quinteto de Stephans contém 4 galáxias, que formam um grupo compacto, a interagir umas com as outras. A quinta galáxia, NGC 7320, mais à esquerda,  não pertence ao grupo – está muito mais próxima, a cerca de 40 milhões de anos-luz.

Esta imagem de 150 milhões de píxeis é uma composição de mais de 1000 imagens na banda do infravermelho , obtidas pelos instrumentos NIRCam (cores azul e branca) e MIRI (cores amarela e laranja), a bordo do Telescópio Espacial James Webb (JWST).
 


Enxame de Galáxias Abell 2744.
Telescópio Espacial Hubble

janeiro, 2014 © NASA, ESA, J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer e a equipa HFF (STScI)
 

Cerca de 4200 milhões de anos-luz

Enxame de Galáxias Abell 2744

Os enxames de galáxias são constituídos, tipicamente, por algumas centenas de galáxias, que por terem uma massa muito elevada, podem provocar o efeito de lente gravitacional. Este efeito altera o trajeto da luz emitida por um objeto distante, e, de forma semelhante a observar algo através do fundo de uma garrafa, pode levar  à formação de múltiplas imagens desse objeto, ou de imagens distorcidas, como arcos ou anéis.

Este fenómeno permite estimar a massa do enxame e permite ainda testar a física que descreve a gravidade. Hoje sabemos que uma parte importante da massa de um enxame galáctico é constituído por um tipo especial de matéria que não emite ou absorve a luz, a matéria escura.

Nesta imagem podemos observar várias galáxias distantes, distorcidas pelo efeito de lente gravitacional, conferindo-lhes um aspeto alongado. 

Esta imagem é constituída pela combinação de imagens obtidas com 7 filtros diferentes, na região do visível e do infravermelho, obtidas com o Telescópio Espacial Hubble.
 

Primeiro Campo Profundo do Webb
Telescópio Espacial James Webb com os instrumentos NIRCam

julho de 2022 © NASA, ESA, CSA, STScI
 

Até cerca de 13,2 mil milhões de anos-luz

Primeiro Campo Profundo do Webb

Um dos principais objetivos científicos do Telescópio Espacial James Webb (JWST) é a observação das primeiras galáxias formadas no Universo. 

Este Campo Profundo foi uma das primeiras imagens obtidas pelo JWST quando entrou em funcionamento e tal como esperado, revelou galáxias até então desconhecidas. Com o espectro de uma dessas novas galáxias, foi possível determinar que a sua luz demorou 13,2 mil milhões de anos a chegar até nós. Como o Universo entretanto se expandiu, o comprimento de onda da luz visível emitida foi esticado e hoje observa-se na banda do infravermelho. Esta é uma das razões porque o JWST observa o Universo nestes comprimentos de onda.

Nesta imagem observam-se milhares de galáxias. No centro está uma gigantesca galáxia elíptica de grande massa, mais próxima de nós, e que é responsável pelas distorções visíveis na imagem. 

Esta imagem do campo profundo, que corresponde a um pedaço de céu do tamanho de uma moeda de 1 Euro observada a 40 metros de distância, é uma composição de várias exposições, que somam um total de 12,5 horas de observação. As imagens, na banda do infravermelho próximo, foram obtidas com o instrumento NIRCam, a bordo do JWST. 
 

Da Terra aos confins do Universo

Conceção Daniel Folha, Pedro Mondim e Paulo Pereira

Conteúdos científicos e revisão Jarle Brinchmann, Daniel Folha, Pedro Mondim, Filipe Pires e Ricardo Reis 

Projeto de design e comunicação Paulo Pereira
 

Planetário do Porto – CCV, Porto, 2014, 2023