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As Propriedades dos Núcleos Pre-Estelares E O Nascimento das Estrelas

Space Today
19 jan 2016

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Estrelas como o Sol começam suas vidas como núcleos densos e frios de gás e poeira que colapsam sob a influência da gravidade até que a fusão possa iniciar. Esses núcleos contêm de centenas a milhares de vezes a massa do Sol de material e têm uma densidade de gás mil vezes maior do que as regiões interestelares típicas (o valor típico é de uma molécula por centímetro cúbico). Como o processo de colapso ocorre nesses núcleos é algo pouco entendido, desde o número de estrelas que se formam, até os fatores que determinam suas massas, bem como a escala de tempo detalhada para o nascimento de uma estrela. O material, por exemplo, pode simplesmente cair livremente para o centro do núcleo, mas em cenários mais realistas, a queda é inibida pel pressão do gás aquecido, dos movimentos tubulentos, os campos magnéticos, ou alguma combinação desses fatores.

Os astrônomos estão estudando ativamente essas questões, observando jovens estrelas no processo de nascimento. A poeira nesses núcleos natais (ou aglomerados), contudo, faz com que o material seja opaco para a luz óptica, necessitando de observações em outros comprimentos de onda, em particular no infravermelho, submilimétrico, e rádio. nos estágios iniciais da formação das estrelas, uma estrela embrionária aquece a nuvem de poeira ao redor a temperaturas entre 10 e 30 graus Kelvin, antes que os ventos estelares e a radiação, sopre  o material para longe expondo a estrela recém-nascida. Os astrônomos do CfA Andres Guzman e Howard Smith, junto com seus colegas, completaram uma análise de 3246 núcleos de formação de estrelas, a maior amostragem já feita. Os núcleos frios foram descobertos com o Submillmetre-Wavelength Sky Survey APEX, e então observados em 16 linhas espectrais submilimétricas, a informação espectral permitiu que os astrônomos pudessem determinar a distância  para cada núcleo, bem como pesquisar a química e os movimentos internos do gás. O novo artigo, combina esses resultados com medidas do infravermelho distante feitas pelo Observatório Espacial Herschel da ESA. Os dados do Herschel permitiram que os cientistas calculassem a densidade da poeira, a massa e a temperatura de cada núcleo, o grande conjunto de dados então permitiu comparações estatísticas úteis entre os núcleos com vários parâmetros.

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As fontes nas amostras investigadas caíram genericamente em quatro categorias: aglomerados quiescentes, que têm temperaturas mais frias 16.8 K, e o mínimo de emissão infravermelha, aglomerados protoestelares, que são fontes com os objetos estelares identificáveis mais jovens, regiões de hidrogênio ionizado, que são núcleos dentro dos quais as estrelas ionizaram alguma parte do gás ao redor e núcleos de foto dissociação, os mais quentes do conjunto, que possuem poeira com temperaturas de cerca de 28 K, são um pouco mais desenvolvidos e mais brilhantes do que os núcleos ionizados de hidrogênio. Embora os grupos se sobreponham em suas propriedades, a grande amostra permite que os cientistas possam concluir que, na média, nos aglomerados quiescentes a temperatura da poeira aumenta em direção às regiões externas, enquanto que as temperaturas nos núcleos protoestelares e de hidrogênio ionizado aumentam em direção às regiões internas, consistente com a ideia de que eles estão sendo internamente aquecidos. O último também tende a ter densidades de poeira que aumentam mais fortemente do que nos núcleos quiescentes.

Esse estudo também identificou uma população de objetos particularmente frios e escuros no infravermelho que estão provavelmente ainda no estágio de contração, ou pela mesma razão, têm sua formação de estrela abortada. O novo artigo e o seu catálogo estão apenas no começo, agora que a poeira em todos esses núcleos foi bem caracterizada, os astrônomos podem associar a química com a temperatura da poeria, por exemplo, e estudar os subgrupos que podem representar diferentes massas estelares em gestação.

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Fonte:

The properties of pre-stellar cores and the birth of stars

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