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Hubble captura asteróides fotobombando galáxias ultradistantes

Enquanto o aglomerado Abell 370 é espetacular, localizado a centenas de milhões de anos-luz de distância, asteroides de dentro do nosso próprio Sistema Solar, 10¹⁶ vezes mais perto, atravessam o campo de visão do Hubble na derradeira fotobomba cósmica. Crédito da imagem: NASA, ESA e B. Sunnquist e J. Mack (STScI); Agradecimento: NASA, ESA e J. Lotz (STScI) e a Equipe HFF .

De milhões de quilômetros a milhões de anos-luz, não há mais nada que deixe rastros como esse.

Quando você aponta seu telescópio para o Universo distante, observando um objeto massivo e fraco em um campo de visão estreito, você não espera ver muito em seu caminho. O Telescópio Espacial Hubble é famoso por suas capacidades de observação profunda, mas não é um instrumento de campo amplo de forma alguma. Seriam necessárias dezenas de milhões de imagens do Hubble para cobrir todo o céu. Mas existem milhões de asteroides em nosso Sistema Solar, e alguns de nossos alvos de observação caem ao longo de uma linha de visão que se sobrepõe à localização dos asteroides. Como tanto o Telescópio Espacial Hubble quanto os próprios asteroides estão em movimento, é inevitável que, quando um asteroide passar, não deixe um ponto de luz, mas sim um traço na imagem final.

Tirada ao mesmo tempo que as imagens do aglomerado Abell 370, esta imagem de “campo paralelo” não possui estruturas massivas significativas, mas exibe faixas de asteróides intercaladas da mesma forma. Crédito da imagem: NASA, ESA e B. Sunnquist e J. Mack (STScI); Agradecimento: NASA, ESA e J. Lotz (STScI) e a Equipe HFF.

Ao olhar para o aglomerado distante Abell 370, bem como para um campo paralelo próximo, mas sem um aglomerado de galáxias massivo, uma série de asteroides cruzou o campo de visão do Hubble. Quando tal asteróide passa à vista, dois efeitos separados entram em jogo:

1. o movimento do próprio Telescópio Espacial Hubble, em órbita ao redor da Terra, e
2. o movimento dos asteróides, localizados a aproximadamente 160 milhões de milhas da localização do Hubble.

Esses dois efeitos separados e independentes desempenham um papel importante e aparecem de maneiras diferentes quando se trata dessas imagens.

O Telescópio Espacial Hubble, fotografado durante a última e última missão de manutenção. Crédito da imagem: NASA.

Você deve ter em mente, ao visualizar essas faixas visuais, o método por trás da produção dessas imagens. O Hubble não se limita a apontar para um alvo distante, deixando o obturador aberto durante toda a observação e depois vendo o que se desenvolve. Em vez disso, é necessário um grande número de imagens de exposição relativamente curta, com duração de talvez alguns minutos cada uma. Em seguida, combina essas imagens – centenas delas, em alguns casos – para produzir um único e glorioso produto final.

No entanto, se um objeto interposto passar pelo campo de visão, ele poluirá sua imagem final.

Quatro faixas sucessivas de forma semelhante correspondem a apenas um único asteroide, com o espaçamento entre as faixas indicativas do movimento do asteroide em relação à visão de fundo das galáxias. Crédito da imagem: NASA, ESA e B. Sunnquist e J. Mack (STScI); Agradecimento: NASA, ESA e J. Lotz (STScI) e a Equipe HFF.

Acima, você pode ver o efeito de um único asteroide fazendo quatro faixas independentes no campo paralelo do Abell 370. Cada raia vem de uma exposição única, enquanto a separação entre as quatro raias se deve ao movimento do asteroide entre imagens sucessivas. Enquanto isso, o próprio traço é devido ao movimento do Telescópio Espacial Hubble à medida que progride em sua órbita ao redor da Terra.

Embora existam muitas listras vistas nesta imagem, é fácil distinguir quais vêm da lente gravitacional de galáxias distantes e quais vêm de asteróides intercalados. Crédito da imagem: NASA, ESA e B. Sunnquist e J. Mack (STScI); Agradecimento: NASA, ESA e J. Lotz (STScI) e a Equipe HFF.

No aglomerado de Abell 370, existem faixas naturais produzidas de forma circular, pois a incrível gravidade desse aglomerado maciço distorce a luz das galáxias de fundo atrás dele. No entanto, essas galáxias distorcidas são facilmente distinguíveis dos asteróides intercalados, pois todas estão focadas no mesmo centro: o centro de massa do aglomerado. Na imagem acima, no entanto, você pode ver os efeitos de três asteróides separados, conforme fotografado pelo Hubble.

Os movimentos entremeados que aparecem são principalmente devidos ao movimento do Hubble em órbita ao redor da Terra. Por outro lado, o movimento dos próprios asteroides combinado com o movimento contínuo do Hubble pelo espaço resulta em exposições sucessivas com os asteroides em diferentes locais. A 160 milhões de milhas de distância, um movimento transversal de apenas 50 quilômetros em toda a exposição é muito difícil de ver. Mas com exposições sucessivas, não há como negar o que aparece.

Múltiplas faixas diferentes, algumas correspondendo ao mesmo asteroide e outras correspondendo a asteroides únicos, podem ser vistas nesta visão do campo paralelo a Abell 370. Crédito da imagem: NASA, ESA e B. Sunnquist e J. Mack (STScI); Agradecimento: NASA, ESA e J. Lotz (STScI) e a Equipe HFF.

Há um total de 20 objetos vistos nesses campos, correspondendo a 7 asteroides únicos, a maioria dos quais é fotografada várias vezes. Apenas 2 deles eram conhecidos anteriormente; o restante foi descoberto por acaso por Hubble. Aproximadamente 10 a 20 horas de tempo de observação levam à descoberta de um novo asteroide, nos dizendo algo interessante sobre a densidade de asteroides no nível ao qual as capacidades de imagem do Hubble são sensíveis. Enquanto você estiver observando um alvo próximo ao plano da eclíptica do Sistema Solar, você será poluído por esses intrusos.

O campo paralelo de Abell 370 mostra simplesmente uma região típica do Universo distante. Sem a ‘limpeza’ aplicada a ela, a poluição do asteroide seria escrita em listras por toda a imagem. Crédito de imagem: NASA, ESA/Hubble, HST Frontier Fields.

Claro, isso nem sempre é desejável em sua imagem final! Então, o que os astrônomos fazem é identificar quais imagens têm essas faixas e onde elas ocorrem, e simplesmente não incluem essa parte de cada fotografia na imagem composta final. O resultado é que obtemos uma bela visão do Universo distante, enquanto simultaneamente recortamos esses fotobombardeiros cósmicos.

Com a observação final do distante aglomerado de galáxias Abell 370 – cerca de cinco bilhões de anos-luz de distância – o programa Frontier Fields chegou ao fim. A imagem limpa não mostra evidências de rastros de asteroides. Crédito de imagem: NASA, ESA/Hubble, HST Frontier Fields.

Uma vez que os rastros de asteroides são totalmente removidos, a beleza do Universo distante é verdadeiramente revelada. No entanto, é importante reconhecer que, embora os asteroides sejam relativamente raros, eles aparecem em todas as visões de longa exposição de objetos distantes perto do plano do Sistema Solar. Se você estiver interessado em caçar asteróides, uma visão profunda e de campo amplo do céu é o caminho a seguir, e você vai querer uma telescópio como o Pan-STARRS por isso. Mas se você quiser revelar galáxias distantes, aglomerados ou qualquer objeto incrivelmente fraco, você deve ir o mais estreito e profundo possível. Embora os asteroides sejam de grande importância no estudo do Sistema Solar, eles são apenas uma fonte de poluição quando se trata de preocupações extragalácticas.

Mas você sabe o que dizem: o ruído de um astrônomo é o dado de outro astrônomo!

Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .

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