As extensas observações da SpaceCraft da NASA New Horizons sobre as emissões de Lyman-Alfa resultaram no primeiro mapa da galáxia neste importante comprimento de onda ultravioleta, fornecendo uma nova visão da região galáctica ao redor do nosso sistema solar. As descobertas são descritas em um novo estudo de autoria da equipe de New Horizons liderada pela SWRI.
“Compreender a formação de Lyman-Alpha ajuda a esclarecer as estruturas e processos galácticos próximos”, disse o Dr. Randy Gladstone, do SWRI, investigador principal do estudo e primeiro autor da publicação. “Esta pesquisa sugere que bolhas de gás interestelares quentes como a que nosso sistema solar está incorporado pode ser regiões de emissões aprimoradas de gás de hidrogênio em um comprimento de onda chamado Lyman Alpha”.
Lyman-alfa é um comprimento de onda específico da luz ultravioleta emitida e espalhada por átomos de hidrogênio. É especialmente útil para os astrônomos que estudam estrelas distantes, galáxias e o meio interestelar, pois pode ajudar a detectar a composição, a temperatura e o movimento desses objetos distantes.
Durante sua jornada inicial para Plutão, os novos horizontes coletaram dados de linha de base sobre emissões de Lyman-Alfa usando o instrumento Alice, um espectrógrafo ultravioleta desenvolvido pela SWRI. Um espectrógrafo é uma ferramenta que os astrônomos usam para dividir a luz em suas várias cores. Alice é especializada na banda de comprimento de onda extrevioleta.
Depois que os principais objetivos da espaçonave em Plutão foram concluídos, os cientistas usaram Alice para fazer pesquisas mais amplas e mais frequentes das emissões de Lyman-Alpha enquanto novos horizontes viajavam mais longe do Sol. Essas pesquisas incluíram um extenso conjunto de varreduras em 2023 que mapearam aproximadamente 83% do céu.
Para isolar as emissões da galáxia, a equipe da New Horizons modelou as emissões solares lyman-alfa espalhadas e as subtraiu dos dados do espectrógrafo. Os resultados indicam um fundo de fundo aproximadamente uniforme Lyman Alpha Sky Blipless 10 vezes mais forte do que o esperado das estimativas anteriores.
“Esses resultados apontam para a emissão e dispersão de fótons de Lyman-Alpha por átomos de hidrogênio na concha de uma bolha quente, conhecida por cercar nosso sistema solar e estrelas próximas, formadas por eventos de supernova próximos há alguns milhões de anos”, disse Gladstone.
O estudo também não encontrou evidências de que uma parede de hidrogênio, pensada para cercar a heliosfera do sol, contribui substancialmente para o sinal de Lyman-Alpha observado. Os cientistas teorizaram que uma parede de átomos interestelares de hidrogênio se acumularia ao encontrar a borda de nossa heliosfera, a vasta região do espaço dominada pelo vento solar à medida que interage com o meio interestelar. No entanto, os dados do New Horizons não viram nada para indicar que a parede é uma fonte importante de emissões de Lyman-Alfa.
“Essas são realmente observações de referência, ao dar a primeira visão clara do céu ao redor do sistema solar nesses comprimentos de onda, ambos revelando novas características daquele céu e refutando idéias mais antigas que os dados da Alice New Horizons simplesmente não suportam”, disse a co-autora e o investigador principal do New Horizons, Dr. Alan Stern. “Este mapa Lyman-Alpha também fornece uma base sólida para futuras investigações para aprender ainda mais”.