Como o Universo é colorido?

As nebulosas são realmente tão vibrantes quanto as imagens divulgadas?

 11 de fevereiro de 2025

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Por João Victor Lima Evangelista, 

estagiário no Núcleo de Astronomia

O imaginário popular sobre o Universo é fortemente influenciado por imagens capturadas por telescópios como o Hubble ou James Webb. Sempre cheias de cores vibrantes e detalhes, as imagens impressionam qualquer um que as veja. Porém muitos dos objetos fotografados não são exatamente como parecem, pelo menos não para nós seres humanos.  

Quando observamos objetos como Nebulosas, com o auxílio de um telescópio, a experiência pode ser um pouco decepcionante em relação ao que esperamos ver. O motivo disso é explicado devido ao funcionamento do nosso olho: sua estrutura que detecta a cor não é adaptada para enxergar a luz emitida de maneira tão sutil como é o caso desses objetos. Então, somente a estrutura periférica do nosso olho, que detecta a luz de maneira mais acinzentada consegue observar esses corpos celestes.

À esquerda, uma fotografia feita pelo telescópio VISTA, com espelhos de quatro metros de diâmetro que operam no infravermelho, situado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Já a foto da direita foi tirada por um astrofotógrafo amador, com o auxílio de um telescópio comum. (Créditos: ESO/J. Emerson/VISTA e Tim Hunter).

A partir disso, é preciso compreender que, muitas vezes, tais fotos recebem um tratamento para destacar determinados elementos dessa região. Algumas vezes buscamos observar a composição química e em outras queremos ver a presença de estrelas.

Observando regiões do espaço com o auxílio dos equipamentos corretos, conseguimos destacar a presença de alguns elementos químicos. A remanescente de supernova Cassiopeia A foi capturada pelo telescópio Chandra, em meados de 2017, e a fotografia revela a presença de elementos como silício, enxofre, cálcio e ferro. Ao observar esta região por meio de frequências de Raio-x, é possível identificar como os elementos químicos estão distribuídos, uma vez que eles emitem frequências diferentes.

À esquerda, uma fotografia feita pelo telescópio CHANDRA da remanescente de supernova Cassiopeia A. À direita, uma representação de alguns dos elementos químicos que foram identificados e sua distribuição pela região, nas cores vermelho, amarelo, verde, roxo e azul. (Créditos: NASA/CXC/SAO).

Identificando a presença de elementos e as regiões de maior abundância deles, podemos definir uma cor para cada um através do espectro eletromagnético e, assim, gerar uma composição – como é mostrado nas imagens de Cassiopeia A. Com o espectro eletromagnético, podemos tomar um conjunto de ondas de frequências mais altas e converter para a luz visível (frequências mais baixas), atribuindo cores a elas.

Entretanto, já que diversas regiões possuem material e poeira em grandes quantidades, precisamos utilizar telescópios que consigam captar frequências cada vez mais curtas. Fazendo uma comparação entre imagens de uma mesma região observadas em frequências diferentes, nos são revelados objetos escondidos pela poeira. Abaixo temos uma comparação da nebulosa do “Pilares da Criação”, observada na luz visível e no infravermelho, que revela diversas estrelas antes escondidas por todo o gás e poeira.

As duas imagens mostram os Pilares da Criação, ambas capturadas pelo telescópio Hubble. À esquerda, a região é fotografada na luz visível, revelando a nebulosa com suas imponentes colunas de gás e algumas estrelas. À direita, a imagem em infravermelho penetra a poeira e o gás, tornando visíveis inúmeras estrelas que antes estavam ocultas. Nessa faixa do espectro, a nebulosa aparece apenas como uma silhueta contra o brilho do universo. (Créditos: ESA/Hubble).

Construir instrumentos capazes de enxergar diferentes frequências eletromagnéticas torna possível observarmos distâncias cada vez maiores no Universo, nos revelando uma imensidão de objetos que nossos olhos não seriam capazes de enxergar. Embora essas imagens vibrantes e detalhadas possam parecer artificiais, elas representam uma forma de ultrapassarmos nossas limitações naturais, observando cada vez mais a vastidão do Universo ao nosso redor.

Referências

Como o olho funciona?

Descobrindo o Céu | As cores nas fotos astronômicas são reais?

Chandra Reveals the Elementary Nature of Cassiopeia A