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Imagem da Nebulosa do Anel feita pelo supertelescópio James Webb - Foto: Divulgação / Universidade de Manchester
Astrofísica formada na USP é a única brasileira em equipe que registrou imagens inéditas da Nebulosa do Anel
Isabel Aleman, mestre e doutora pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, analisa dados de espectroscopia na equipe internacional que fez os registros da nebulosa com o supertelescópio James Webb
Um dos mais notáveis exemplos de nebulosa planetária, a Nebulosa do Anel, teve imagens inéditas, com uma qualidade nunca vista antes, divulgadas no início do mês por uma equipe internacional de astrônomos. Entre eles está Isabel Aleman, única brasileira do grupo que pode ajudar a entender os ciclos de vida das estrelas e os elementos que eles liberam no cosmos. Ela é pesquisadora formada na USP, bacharel em Física pelo Instituto de Física (IF) e mestre e doutora em Ciências pelo Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG).
Isabel faz parte da equipe do JWST Ring Nebula Project, que utiliza o telescópio espacial mais poderoso da atualidade, o James Webb (JWST), lançado ao espaço em 25 de dezembro de 2021 pela National Aeronautics and Space Administration (Nasa) dos Estados Unidos, em colaboração com a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadense (CSA). O James Webb é 100 vezes mais sensível que seu antecessor, o Hubble, e um dos projetos mais complexos já desenvolvidos pela Nasa até hoje.
“Contribuo desde o início do projeto, quando foi feita a proposta de observação. Para observar com o James Webb, submetemos um projeto dentro da primeira chamada regular de propostas de observação. O projeto passa pela avaliação de um time de especialistas e pode ser aprovado ou não. A chamada é muito competitiva, pois são muitos excelentes projetos inscritos e apenas uma fração pequena é selecionada, limitada pelo tempo disponível”, conta Isabel, que é integrante do Comitê Organizacional da Comissão H3 Nebulosas Planetárias da União Astronômica Internacional.
Ela é especialista na área de Astrofísica, com ênfase no estudo da física e química de nebulosas fotoionizadas, trabalhando principalmente com simulações computacionais da emissão em linhas atômicas e moleculares de nebulosas e com a análise de observações espectroscópicas nas faixas do ótico, infravermelho e submilimétrico do espectro radiativo.
Isabel Aleman, astrofísica formada na USP que participa do JWST Ring Nebula Project - Foto: Arquivo pessoal
A equipe que tem Isabel como integrante captou imagens da Nebulosa do Anel, também conhecida como Messier 57, formada por restos coloridos de estrelas que lançaram grande parte de sua massa no final de suas vidas. As imagens foram divulgadas em detalhes sem precedentes, fornecendo aos cientistas e ao público uma visão inédita da nebulosa. Os cientistas, liderados pelo professor Mike Barlow, da University College London (UCL), do Reino Unido, acreditam que as imagens capturadas pelo JWST oferecem uma oportunidade inigualável para estudar e compreender os processos complexos que moldaram esta “obra-prima cósmica”.
Clique no player para ver a animação com as imagens obtidas da Nebulosa do Anel:
Participação brasileira
No projeto, Isabel está contribuindo com a análise dos dados de espectroscopia. “Em espectroscopia, o instrumento que o JWST possui decompõe a luz, neste caso infravermelha, e permite o estudo de como varia a quantidade dessa luz em cada frequência. Com isso podemos descobrir quais espécies químicas existem na nebulosa e em que quantidade, assim como as condições físicas (temperatura, densidade, grau de ionização) em diferentes regiões desse objeto”, informa.
A astrofísica relata também que, “com essas informações e com o auxílio de modelos, é possível, por exemplo, estudar os mecanismos físicos e químicos que ocorrem ali e produzem essa emissão que observamos, reconstruir sua estrutura tridimensional e inferir as características da estrela que ejetou seu material formando esta nebulosa”. Isabel ainda explica que uma nebulosa planetária é formada pelo gás ejetado por estrelas de massa menor que aproximadamente oito massas solares. “O Sol, daqui a vários bilhões de anos, vai se tornar uma nebulosa planetária.”
A pesquisadora faz parte de outros dois projetos aprovados, além de ter ajudado a liderar a colaboração internacional que fez a análise de uma das primeiras imagens divulgadas pelo James Webb, que resultou em um artigo publicado na revista Nature Astronomy no final do ano passado. “Nesse artigo estudamos uma outra nebulosa com morfologia de anel”, diz, acrescentando que o nome é parecido, mas se trata de uma outra nebulosa.
Para ela, atuar no JWST Ring Nebula Project ajuda a mostrar que o Brasil tem astrofísicos de alto nível, trabalhando dentro de projetos nos tópicos e instrumentos mais avançados da área. “Nossa astronomia é bem inserida na comunidade internacional de pesquisadores da área”, destaca.
O telescópio James Webb - Foto: Razorien Eve/ Flickr
“É importante notar também, já que falamos de uma das carreiras de STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics, ou Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática, em português), que uma boa fração desses pesquisadores é de mulheres que trabalham com muito sucesso na astronomia”, ressalta, lembrando ainda que sua colaboração surgiu como resultado de um workshop, em 2019, do qual foi organizadora, o WorkPlaNS II: Workshop for Planetary Nebula observations, realizado nos Países Baixos, que reuniu especialistas na área de nebulosas planetárias e afins para planejar observações e procurar resolver as questões mais importantes da área. “Ou seja, não só participamos de excelentes projetos, ajudamos a fomentá-los também.”
A Nebulosa do Anel e detalhes registrados pelo supertelescópio James Webb - Foto: Divulgação / Universidade de Manchester
Imagens inéditas
“Estamos maravilhados com os detalhes das imagens, melhores do que nunca. Sempre soubemos que as nebulosas planetárias eram bonitas. O que vemos agora é espetacular”, disse Albert Zijlstra, professor de Astrofísica da Universidade de Manchester, em material de divulgação da universidade.
Barlow, o principal cientista do JWST Ring Nebula Project, acrescentou: “O telescópio espacial James Webb nos forneceu uma visão extraordinária da Nebulosa do Anel que nunca vimos antes. As imagens de alta resolução não apenas mostram os detalhes intrincados do invólucro em expansão da nebulosa, mas também revelam a região interna em torno da anã branca central com clareza requintada. Podemos usar a Nebulosa do Anel como nosso laboratório para estudar como as nebulosas planetárias se formam e evoluem”.
Para Brian Cox, cocientista do projeto, essas imagens têm mais do que apenas apelo estético, “elas fornecem uma riqueza de insights científicos sobre os processos de evolução estelar”. Segundo ele, o estudo da Nebulosa do Anel com o supertelescópio James Webb vai permitir obter uma compreensão mais profunda dos ciclos de vida das estrelas e os elementos que eles liberam no cosmos.
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Com informações da Universidade de Manchester
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