Galáxia Cartwheel: Uma Roda de Fogo no Universo

Cartwheel: Uma colisão galáctica na origem de um anel flamejante

A galáxia Cartwheel (ESO 350-40) é uma galáxia anelar situada a cerca de 500 milhões de anos-luz na constelação do Escultor. Sua forma espetacular, semelhante a uma roda de carroça, é o resultado de uma colisão frontal com uma galáxia menor, ocorrida há vários centenas de milhões de anos.

O impacto desencadeou uma onda de densidade que se propagou para o exterior, comprimindo os gases interestelares e provocando uma formação massiva de estrelas, de cor azul. Esta onda, semelhante a uma onda de choque, é responsável pelo anel externo luminoso, rico em estrelas azuis jovens e regiões HII muito ativas. As regiões HII devem seu nome à presença em grande quantidade de hidrogênio ionizado H+, ou seja, um simples próton.

Origem da Roda: Nascimento da onda de densidade propagada pela colisão

• Um anel externo luminoso: zona de formação estelar intensa, onde o gás comprimido se acende em milhares de novas estrelas.
• Um núcleo central deformado: testemunha da galáxia antes da colisão, agora perturbado por correntes gravitacionais.
• "Raios" de matéria: filamentos de poeira e estrelas ligando o núcleo ao anel, visíveis em observações infravermelhas (JWST).

Origem da nuvem periférica: Nascimento de uma região exterior

A galáxia Cartwheel é o resultado de uma colisão frontal quase central com uma galáxia intrusa menor. Esta colisão comprimiu os gases e poeira do disco, desencadeando a formação de um anel de estrelas, mas também expulsou gás interestelar e poeira para as regiões exteriores, sob o efeito da pressão gravitacional e da inércia das camadas externas. Esta pequena nuvem azul, em forma de olho, é visível fora da roda.

Cartwheel: Uma galáxia atingida sob o olhar do Hubble

A imagem capturada pelo telescópio espacial Hubble nos anos 90 revelou pela primeira vez a forma espetacular da galáxia Cartwheel. No domínio do visível, o Hubble mostra um anel externo azul rico em estrelas massivas jovens, uma estrutura interna mais difusa e filamentos de matéria expulsos pela colisão. O núcleo aparece como uma mancha luminosa pouco detalhada, parcialmente mascarada pela poeira interestelar. Os braços em forma de arco sugerem uma propagação de ondas de densidade, mas a resolução e sensibilidade limitadas ao infravermelho restringem a leitura dos processos internos. Apesar disso, esta imagem marcou um ponto de virada na compreensão das galáxias anelares, fornecendo um testemunho visual impressionante de uma interação violenta.

Cartwheel: Uma galáxia atingida sob o olhar do JWST

Uma roda forjada pela violência: JWST revela a estrutura de Cartwheel

A imagem adquirida pelo telescópio James Webb em 2022 redefiniu a observação da galáxia Cartwheel. Graças aos seus instrumentos NIRCam (câmera de infravermelho próximo) e MIRI (câmera de infravermelho médio), o JWST atravessa as cortinas de poeira e revela uma estrutura interna extraordinariamente complexa. Podem-se ver filamentos finos, bolsas de formação estelar no anel interior e detalhes até então invisíveis no núcleo galáctico. A radiação térmica das poeiras quentes e das estrelas jovens torna-se aparente, mostrando a propagação espacial da onda de choque no coração da galáxia. Esta imagem revela um instantâneo de um sistema dinâmico em plena reorganização, inacessível ao olho óptico.

HST vs JWST: duas janelas complementares sobre o Universo

Desde seu lançamento em 1990, o telescópio espacial Hubble (HST) revolucionou nossa compreensão do cosmos graças às suas observações no domínio visível e ultravioleta próximo. Suas imagens de precisão sem igual revelam com clareza as estrelas quentes, galáxias distantes e regiões pouco obscurecidas pela poeira interestelar.

O telescópio James Webb (JWST), implantado em 2021, complementa essa visão abrindo uma janela para o infravermelho (0,6 a 28 µm). Essa capacidade permite que ele atravesse as nuvens de poeira, estude objetos frios invisíveis para o Hubble e mapeie berçários estelares enterrados. Onde o Hubble se destaca na análise morfológica das estruturas cósmicas, o JWST explora sua dinâmica oculta, como buracos negros supermassivos ou as primeiras galáxias nascidas após o Big Bang.

Juntos, esses dois gigantes formam um duo complementar: o Hubble retrata a cena visível do Universo, enquanto o Webb revela seus bastidores, oferecendo aos astrônomos uma visão integrada da evolução galáctica.