HUBBLE forenece roteiro interestelar da viagem galáctica das VOYAGER

Nesta impressão de artista, a sonda Voyager 1 da NASA tem uma vista aérea do Sistema Solar. Os círculos representam as órbitas dos planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno. Lançada em 1977, a Voyager 1 visitou os gigantes Júpiter e Saturno. A nave encontra-se agora a 20,65 mil milhões de quilómetros da Terra, o que a torna no objeto mais distante jamais construído pelo Homem. De facto, a Voyager 1 está agora a navegar pelo espaço interestelar, a região entre as estrelas que contém gás, poeira e material reciclado por estrelas moribundas. Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)

As duas sondas Voyager da NASA estão a navegar por território inexplorado na sua viagem para lá do nosso Sistema Solar. Ao longo do caminho, medem o meio interestelar, o ambiente misterioso entre as estrelas. O Telescópio Espacial Hubble da NASA está fornecendo o roteiro - estudando o material ao longo das trajetórias futuras das naves. Mesmo depois das Voyagers ficarem sem energia elétrica e serem incapazes de enviar novos dados, o que poderá acontecer daqui a uma década, os astrónomos podem usar as observações do Hubble para caracterizar o ambiente através do qual estes embaixadores silenciosos vão passar. Uma análise preliminar de observações do Hubble revela uma ecologia interestelar rica e complexa, contendo várias nuvens de hidrogénio entrelaçadas com outros elementos. 

Os dados do Hubble, combinados com os das Voyagers, também forneceram novas informações sobre como o nosso Sol viaja através do espaço interestelar. Esta é uma grande oportunidade para comparar dados de medições 'in situ' do ambiente espacial pelas naves Voyager e medições telescópicas com o Hubble," afirma o líder do estudo Seth Redfield da Universidade Wesleyan em Middletown, no estado norte-americano de Connecticut. "As Voyagers estão a 'provar' regiões minúsculas à medida que percorrem o espaço a cerca de 61.000 km/h. Mas não fazemos ideia se estas pequenas áreas são normais ou raras. As observações do Hubble dão-nos uma visão mais abrangente porque o telescópio está a observar um trajeto mais longo e largo. 

Assim, o Hubble dá contexto à região por onde cada Voyager está a passar." Os astrónomos esperam que as observações do Hubble os ajudem a caracterizar as propriedades físicas do meio interestelar local. "Idealmente, a sintetização destas informações com medições 'in situ' pelas Voyager proporcionaria uma visão geral sem precedentes do ambiente interestelar local," realça Juli Zachary, membro da equipa do Hubble e da Universidade Wesleyan.

Os resultados da equipa foram apresentados no passado dia 6 de janeiro na reunião de inverno da Sociedade Astronómica Americana em Grapevine, Texas, EUA. A NASA lançou as sondas gémeas Voyager 1 e 2 em 1977. Ambas exploraram os planetas exteriores Júpiter e Saturno. A Voyager 2 visitou também Úrano e Neptuno. As pioneiras Voyager estão atualmente a explorar a orla mais externa do domínio do Sol. A Voyager 1 encontra-se a navegar pelo espaço interestelar, a região entre as estrelas que contém gás, poeira e material reciclado por estrelas moribundas.

Nesta ilustração orientada ao longo do plano da eclíptica, o Telescópio Espacial Hubble da NASA observa os percursos das sondas Voyager 1 e 2 à medida que viajam pelo Sistema Solar e até ao espaço interestelar. O Hubble está a examinar duas linhas de visão (as características gémeas em forma de cone) ao longo do percurso das naves. O objetivo do telescópio é ajudar os astrónomos a mapear a estrutura interestelar ao longo do caminho estelar de cada sonda. Cada linha de visão estende-se vários anos-luz até estrelas vizinhas. Crédito: NASA, ESA e Z. Levay (STScI)

A Voyager 1 encontra-se a 20,65 mil milhões de quilómetros da Terra, o que a torna no objeto mais distante já construído pelo Homem. Daqui a aproximadamente 40.000 anos, depois da nave já não estar operacional e a recolher novos dados, passará a 1,6 anos-luz da estrela Gliese 445, na direção da constelação de Girafa. A sua gémea, a Voyager 2, está a 17,1 mil milhões de quilómetros da Terra e passará a 1,7 anos-luz da estrela Ross 248 daqui a mais ou menos 40.000 anos.

Durante os próximos 10 anos, as Voyager farão medições do material interestelar, dos campos magnéticos e raios cósmicos ao longo das suas trajetórias. O Hubble complementa as observações das Voyagers observando duas linhas de visão ao longo do percurso das sondas com o objetivo de mapear a estrutura interestelar. Cada linha de visão estende-se vários anos-luz até estrelas próximas. Ao examinar a luz dessas estrelas, o instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble mede como o material interestelar absorve alguma dessa radiação estelar, deixando impressões digitais espectrais.

O Hubble descobriu que a Voyager 2 vai sair da nuvem interestelar que rodeia o Sistema Solar daqui a um par de milhares de anos. Com base em dados do Hubble, os astrónomos preveem que a nave vai passar 90.000 anos numa segunda nuvem e atravessar, depois, para uma terceira nuvem interestelar. Um inventário da composição das nuvens revela ligeiras variações na abundância dos elementos químicos contidos nas estruturas. "Estas variações podem significar que as nuvens se formaram de maneiras diferentes, ou em áreas diferentes, e depois juntaram-se," comenta Redfield.

Um olhar inicial sobre os dados do Hubble também sugere que o Sol está a passar por material mais denso no espaço próximo, o que pode afetar a heliosfera, a grande bolha que contém o nosso Sistema Solar e que é produzida pelo poderoso vento solar da nossa estrela. No seu limite, a que chamamos heliopausa, o vento solar empurra para fora contra o meio interestelar. O Hubble e a Voyager 1 obtiveram medições do ambiente interestelar para lá desta fronteira, onde o vento vem de outras estrelas que não o nosso Sol.

"Estou realmente intrigado pela interação entre as estrelas e o ambiente interestelar," acrescenta Redfield. "Estes tipos de interações estão a acontecer em torno da maioria das estrelas e é um processo dinâmico. A heliosfera é comprimida quando o Sol se move através de material mais denso, mas expande-se para trás quando a estrela passa por matéria menos densa. Esta expansão e contração é provocada pela interação entre a pressão externa do vento estelar, composta por um fluxo de partículas carregadas e pela pressão do material interestelar que rodeia uma estrela.