Hubble ajuda o telescópio espacial James Webb da NASA

Animação 3D mostrando o Telescópio Espacial Hubble sobre a Terra. Crédito: ESA/Hubble (M. Kornmesser & LL Christensen)

Muito acima das nuvens de chuva, poluição luminosa e distorção atmosférica, NASAde telescópio espacial Hubble tem uma visão clara do universo. Ele nos mostrou galáxias distantes, rastreou objetos interestelares enquanto eles voam pelo nosso sistema solar e estudou as atmosferas de planetas que orbitam outras estrelas. Além de suas próprias imagens impressionantes e descobertas inovadoras, o Hubble usa sua poderosa visão para apoiar muitas outras missões passadas, em andamento e futuras no espaço.

Essas missões representam uma vasta gama de ciência – desde sondas planetárias que se aproximam para estudar a intrincada dinâmica das atmosferas dos gigantes gasosos, até observatórios que olham além do nosso sistema solar para o espaço profundo para estudar o universo primitivo.

Um exemplo chave de apoio a tais missões são as observações preparatórias do Hubble para a missão da NASA. Telescópio Espacial James Webb, uma parceria com a Agência Espacial Européia e a Agência Espacial Canadense, lançada em 25 de dezembro. Construído para avançar nos objetivos científicos motivados pelas descobertas do Hubble, o Webb terá uma vantagem inicial em sua missão de aprender mais sobre as galáxias mais antigas do nosso cosmos, misteriosas planetas além de outras estrelas, e muito mais. Esse tipo de colaboração de missão tem sido uma parte importante do legado do Hubble.

Ilustração do Telescópio Espacial James Webb da NASA

O Telescópio Espacial James Webb da NASA é o sucessor do Telescópio Espacial Hubble, o mais poderoso observatório científico infravermelho já enviado ao espaço. De sua órbita a quase um milhão de milhas da Terra, Webb estudará alguns dos objetos mais distantes do universo. Crédito: NASA

Descobrindo nosso sistema solar

O Hubble apoiou várias das missões planetárias mais importantes e atraentes da NASA. A ciência e as imagens coletadas dessas missões não apenas nos permitiram aprofundar nossa compreensão do nosso sistema solar externo, mas também nos fornecer uma visão mais detalhada.

As observações de Hubble sobre Júpiter ajudaram várias missões estudando a atmosfera, luas e objetos cósmicos que cercam o gigante gasoso. Monitorando a atividade na atmosfera de Júpiter por décadas, o Hubble viu enormes tempestades explodirem sob as nuvens e viu sua maior tempestade, a Grande Mancha Vermelha, encolher à medida que a velocidade do vento aumentava. Acompanhando essas observações e trabalhando em conjunto com o Hubble, a missão Juno continuou a aprender mais sobre essas camadas de nuvens e o que faz as tempestades se agitarem.

Espaçonave New Horizons

Concepção artística da nave espacial New Horizons. Crédito: Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins/Instituto de Pesquisa do Sudoeste

A missão New Horizons usou observações do Hubble para aprender mais sobre seu alvo, o planeta anão Plutão. O Hubble descobriu quatro luas plutonianas adicionais a partir de suas observações, duas das quais foram encontradas após o lançamento da New Horizons. Sem a ajuda do Hubble, a New Horizons teria descoberto as pequenas luas apenas alguns meses antes de sua visita a Plutão, permitindo pouco tempo para planejar adequadamente todas as novas observações. Em junho de 2014, o Hubble procurou e descobriu outro alvo para a espaçonave New Horizons, 2014 MU69, agora chamada Arrokoth, o objeto do sistema solar mais distante e primitivo já explorado pela humanidade. A New Horizons passou por Arrokoth no início de 2019.

O Hubble ajudará a estudar os componentes de composição dos asteroides troianos em apoio à missão Lucy da NASA, lançada em outubro de 2021. Esses asteroides orbitam o Sol em conjunto com Júpiter e acredita-se que sejam remanescentes da formação do sistema solar. Como o Hubble pode detectar um satélite pequeno e escuro orbitando um asteroide maior – algo que um telescópio terrestre pode perder – a equipe Lucy está usando o Hubble para procurar satélites Trojan antes do lançamento de Lucy. Eles fizeram sua primeira rodada de observações no outono de 2018.

Missão Lucy Trojan Asteroid

Lucy explorará os asteróides de Júpiter troianos – considerados “fósseis da formação de planetas”. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

No ano seguinte, eles avistaram algo que poderia ter sido um satélite perto de Eurybates, um asteroide troiano, e apresentaram uma proposta urgente para usar o Hubble novamente. Eles foram capazes de obter suas observações cerca de um mês depois. Hubble descobriu que Eurybates tem um pequeno satélite, posteriormente chamado Queta. Esta descoberta tornou-se uma oportunidade de exploração científica “bônus” para a espaçonave, pois visitará não sete, mas oito asteroides, alvo de um sobrevoo em 2027.

Embora a busca por satélites seja um dos objetivos centrais da missão, encontrar esses mundos minúsculos antes do lançamento de Lucy dá à equipe a oportunidade de investigar suas órbitas e planejar observações de acompanhamento mais detalhadas com a espaçonave.

Exoplanetas, estrelas, galáxias e muito mais

Quando o Hubble foi lançado há mais de 30 anos, os astrônomos não tinham como provar que existiam planetas fora do nosso sistema solar.

Hoje, milhares de exoplanetas são conhecidos por existir. O Hubble atualmente trabalha ao lado de outros telescópios espaciais como TESS, o Transiting Exoplanet Survey Satellite, que visa encontrar exoplanetas promissores orbitando nossas estrelas mais próximas e brilhantes. O Hubble apóia essas descobertas do TESS obtendo espectros ultravioletas das estrelas hospedeiras dos exoplanetas para estabelecer como a radiação das estrelas afeta a química e a composição atmosférica de seus exoplanetas. O Hubble também coleta medições de exoplaneta atmosferas para procurar evidências de nuvens, neblinas e/ou água.

Missão TESS encontra seu menor planeta até agora

Ilustração do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito da NASA. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

Entre muitos outros objetivos, o Telescópio Espacial James Webb observará exoplanetas onde o Hubble forneceu uma detecção confiável de água na atmosfera e medirá sua abundância.

O Hubble também está apoiando o Webb por meio de uma série de observações científicas preparatórias para identificar alvos potenciais para o telescópio. Iniciado em 2016, o programa incentiva os astrônomos a enviar propostas científicas para observações do Hubble para preparar o caminho para as observações de Webb. Uma vez lançado, o telescópio poderá começar imediatamente a sondar mais profundamente as populações estelares e a construir observações de galáxias e suas formas.

Recentemente, o Hubble estava de olho em uma galáxia relíquia, NGC 1277, cujas estrelas nasceram há 10 bilhões de anos – mas não sofreu mais formação estelar. Galáxias como NGC 1277 são chamadas de “vermelhas e mortas” e normalmente estão muito distantes para serem estudadas em detalhes. Webb será capaz de medir os movimentos dos aglomerados globulares de estrelas em NGC 1277 e potencialmente aprender mais sobre a matéria escura que ele contém, fornecendo novas informações sobre esse tipo de galáxia.

O Telescópio Espacial Romano da NASA, programado para ser lançado em meados da década de 2020, observará muitos objetos Hubble ou Webb já estudados. Ele não se concentrará em um único objeto, mas se baseará nos grandes mosaicos capturados pelo Hubble devido ao grande campo de visão e detectores de Roman. Um exemplo é o Mosaico PHAT que cobre um terço da Galáxia de Andrômeda e foi criado com mais de 400 imagens do Hubble. Roman irá capturar essa visão em luz infravermelha usando apenas duas imagens, abrindo um mundo de compreensão sobre galáxias e seus componentes.

O futuro da astronomia no espaço profundo

A pesquisa do COSMOS começou em 2002 como um programa do Hubble para criar imagens de um pedaço amplo e profundo do céu, com cerca de 10 luas cheias. Assim que o Webb iniciar as observações científicas no verão de 2022, ele se baseará nesse legado pesquisando meio milhão de galáxias nesse pedaço do céu, tornando-se o maior projeto que o Webb realizará durante seu primeiro ano. Chamada de COSMOS-Webb, esta pesquisa aprofundada permitirá que os cientistas aprendam mais sobre a matéria escura e como ela evoluiu com as galáxias e suas estrelas ao longo da vida do universo.

Ondas gravitacionais são ‘ondulações’ no espaço-tempo causadas por alguns dos processos mais violentos e energéticos do universo; esses distúrbios podem ser detectados com detectores terrestres, como o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser, financiado pela National Science Foundation e operado pela Caltech e COM. Como os sinais de uma onda gravitacional apenas fornecem aos astrônomos um sinal muito breve de perturbação do espaço-tempo sem muita informação direcional, os astrônomos usam telescópios que podem ser apontados muito rapidamente pelo céu e cobrir uma vasta área para aprimorar a região do espaço onde os sinais originado. Ondas de gravidade e ondas de luz são maneiras fisicamente diferentes de transmitir informações, e as observações usando ambas são chamadas de astronomia multi-mensageiro, um campo da astronomia em rápido crescimento.

Uma vez que os astrônomos tenham encontrado a galáxia certa onde ocorreu o evento cósmico, como a fusão de duas densas estrelas de nêutrons; Hubble é então focado nessa área. O Hubble pode obter um espectro de luz detalhado e uma imagem nítida da galáxia para entender melhor o evento, detectando a radiação que às vezes está associada ao evento que produz ondas gravitacionais. Uma vez lançado, o Webb também será utilizado para o estudo aprofundado desses eventos.

Ao longo de sua vida, a poderosa visão do Hubble “preparou o palco” para Webb e várias outras missões que visam descobrir fatos fascinantes sobre nosso universo – desde nossa vizinhança cósmica até os confins do espaço.


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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