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Pesquisa do Hubble Encontra Pistas Sobre o Nascimento de Estrelas em Galáxia Vizinha

Space Today
4 set 2015

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Em uma pesquisa feita com o Telescópio Espacial Hubble da NASA, analisando imagens de 2753 jovens, aglomerados estelares azuis, na vizinha galáxia de Andrômeda, a M31, os astrônomos descobriram que a M31 e a nossa própria galáxia, possuem uma porcentagem similar de estrelas recém-nascidas, com base na massa estudada.

Identificando qual porcentagem de estrelas tem uma massa particular, dentro de um aglomerado, ou sua Função de Massa Inicial, IMF, os cientistas podem interpretar melhor a luz de galáxias distantes e entender a história de formação das estrelas no universo.

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A intensa pesquisa, agrupou 414 mosaicos fotográficos feitos pelo Hubble da M31, uma colaboração única feita entre astrônomos, cientistas cidadãos, voluntários que forneceram uma ajuda valiosa em analisar a montanha de dados do Hubble.

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“Dada a quantidade de imagens do Hubble, nosso estudo da IMF, não seria possível sem a ajuda dos cientistas cidadãos”, disse Daniel Weisz, da Universidade de Washington em Seatle. Weisz, é o principal autor do artigo que foi publicado no dia 20 de Junho no The Astrophysical Journal.

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Medir a IMF foi a primeira coisa por trás da ambiciosa pesquisa panorâmica da nossa galáxia vizinha, num programa chamado de Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT). Cerca de 8000 imagens de 117 milhões de estrelas no disco da galáxia foram obtidas a partir das observações feitas de Andrômeda na luz visível, no ultravioleta próximo e no infravermelho próximo.

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As estrelas estão nascendo quando uma nuvem gigantesca de hidrogênio molecular, poeira e elementos traços, colapsa. A nuvem se fragmenta em pequenos nós de material que precipitam centenas de estrelas. As estrelas não são todas criadas da mesma maneira: suas massas podem variar de 1/12 até centenas de vezes a massa do  Sol.

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Antes da pesquisa de estrelas do disco da M31 feita pelo Hubble, os astrônomos só tinham medidas da IMF, feitas na vizinhança estelar local dentro da nossa galáxia. Mas a visão acurada do Hubble, da M31, permitiu aos astrônomos compararem a IMF entre uma amostra grandiosa de aglomerados estelares que estão todos a aproximadamente a mesma distância da Terra, cerca de 2.5 milhões de anos-luz. A pesquisa é diversa pois os aglomerados são dispersos pela galáxia, eles variam em massa por fatores de 10, e possuem idades entre 4 milhões a 24 milhões de anos.

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Para a surpresa dos pesquisadores, a IMF foi muito similar entre todos os aglomerados pesquisados. A natureza, aparentemente cozinha as estrelas, com uma distribuição consistente de estrelas supergigantes azuis massivas até pequenas estrelas anãs vermelhas. “É difícil imaginar que a IMF é tão uniforme por toda a nossa galáxia vizinha, dada a complexa física envolvida na formação de estrelas”, disse Weisz.

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Curiosamente, as estrelas mais massivas e mais brilhantes nesses aglomerados são 25% menos abundantes do que o previsto pela pesquisa anterior. Os astrônomos usaram a luz dessas estrelas brilhantes para pesar distantes aglomerados estelares e galáxias, para medir quão rapidamente os aglomerados estão formando estrelas. Esse resultado sugere que a massa estimada usando o trabalho anterior era muito baixa pois eles assumiram que existiam poucas estrelas apagadas de pouca massa se formando junto com estrelas massivas e brilhantes.

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A evidência também implica que o universo primordial não tinha tantos elementos pesados para criar planetas, pois, existiam poucas supernovas de estrelas massivas manufaturando os elementos pesados para a geração de planetas. É crítico saber a taxa de formação de estrelas no universo primordial – a 10 bilhões de anos atrás – pois essa foi a era quando a maior parte do universo se formou.

O catálogo de aglomerados estelares PHAT, que forma a fundação desse estudo foi montado com a ajuda de 30000 voluntários que passearam pelas milhares de imagens feitas pelo Hubble para pesquisar os aglomerados estelares.

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O Andromeda Project é um dos muitos esforços de ciência cidadã, capitaneado pela organização Zooniverse. Por mais de 25 dias, cientistas cidadãos voluntários, submeteram 1.82 milhões de imagens individuais de classificação (com base em como as estrelas estavam concentradas, suas formas, e como as estrelas se apresentavam com relação ao fundo), o que representa, 24 meses de atenção humana constante. Os cientistas usaram essas classificações para identificar uma amostra de 2753 aglomerados estelares, aumentando o número de aglomerados conhecidos por um fator de 6, na região de pesquisa do PHAT. “Os esforços desses cientistas cidadãos abrem as portas para uma grande variedade de novas e interessantes investigações científicas, incluindo essa nova medida da IMF”, disse Weisz.

The high mass_stelar_initial_mass_function_in_m31_clusters from Sérgio Sacani

Fonte:

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/18/full/

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