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22 de fevereiro de 2024

Spitzer Espia o Dragão Celeste e Revela Segredos Estelares

O Telescópio Espacial Spitzer da NASA, revelou uma nuvem cósmica em forma de um dragão voador que possui segredos sendo queimados atrás de sua cobertura negra.

Apesar das aparências enganarem, estrelas estão se formando nesta nuvem mais rápido do que na vizinhança, uma nebulosa maravilhosa iluminada por estrelas gigantes. Porém nenhum monstro similar a uma estrela emergiu ainda das vísceras desse dragão.

“Nós acreditamos que estamos observando essa nuvem num estágio bem inicial de formação de estrelas, antes da maioria das estrelas massivas iniciarem o processo de formação”, disse Matt Povich, astrônomo em Penn State e principal autor do estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters.

Essa estranha ausência de estrelas na nuvem negra conhecida como M17 SWex mostram realmente os mistérios que envolvem o nascimento das estrelas mais pesadas do universo.

Talvez essas estrelas massivas raras se formem após a formação de estrelas típicas, ou quando as estrelas menores colidem entre elas – ou talvez algum gatilho externo ou alguma outra coisa seja necessária. Pelo bom senso, uma onda de formação de estrelas massivas  possivelmente  causada pelo cruzamento de um grande braço espiral da Via Láctea iniciou o processo de formação de estrelas em toda a região da M17 SWex.

Toda essa movimentação contudo não destruiu totalmente a nuvem, estabelecendo a M17 SWex como um lugar para se explorar a origem das estrelas gigantes. “Esse dragão voador da M17 SWex pode carregar importantes pistas sobre como as estrelas massivas se originam”, diz a co-autora Barbara Whitney, uma pesquisadora senior  do Space Science Institute em Boulder no Colorado.

A M17 Swex se estende por aproximadamente 160 anos-luz. Os astrônomos descobriram e observaram pela primeira vez esse monstro nublado na constelação de Sagitário a mais de 30 anos atrás, e então voltaram os instrumentos do Spitzer para tentar detectar o berçário estelar escondido ali.

Na parte inferior esquerda da M17 SWex brilha a M17, uma nebulosa ultra-brilhante catalogada pelo astrônomo Francês Charles Messier em Junho de 1764. Essa resplendor também é chamado de Omega ou Nebulosa do Cisne, pelo fato da sua aparência na luz visível. A visão infravermelha do Spitzer mostra que a M17 e a M17 SWex, além de estarem entre as mais próximas da Terra elas também pertencem a uma das regiões mais ocupadas com o processo de formação de estrelas na Via Láctea.

Os dados para o novo estudo da M17 SWes e da sua vizinhança foram obtidos pelo instrumento Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) a bordo do Spitzer em 2007 e pelo Multi-band Imaging Photometer for Spitzer Galactic Plane Survey (MIPSGAL) em 2008.

Nesses campos cósmicos, o Spitzer detectou luz infravermelha proveniente da poeira na M17 SWex significando a identificação de 488 novas estrelas em formação. Um quarto desses pontos identificados consistem de conchas empoeiradas aquecidas a medida que a gravidade puxa mais gás para a região central. A maioria dos pontos identificados possuem discos em crescimento de material ao redor do centro do que pode ser uma região de formação de planetas.

Essas estrelas novatas seguem e são energizadas pelos filamentos de poeira que formam o que seria a cabeça, o corpo e as asas do dragão. Mais de 200 dessas novas estrelas se tornarão estrelas do tipo B, maiores e mais quentes que o Sol com uma coloração azul esbranquiçada. Algumas das maiores já tem uma bolha de poeira de gás hidrogênio no que seria os olhos do dragão.

É notável a ausência na M17 SWex das estrelas do tipo O, as mais azuis, mais quentes e maiores das novas estrelas. Relativamente raras no universo, as estrelas do tipo O são aquelas que brilham na vizinhança da M17 e dão todo o material para a formação de novas estrelas na M17 SWex, devido a isso essas belezas deviam estar presentes na cena.

Uma possível resposta para esse mistério é que o desenvolvimento de estrelas do tipo O rapidamente destroem seus envelopes de poeira que o Spitzer procura. Mas esses monstros brilhantes azuis iluminam tudo na M17 SWex deixando sua detecção mais fácil. Uma explicação mais provável é que essas estrelas colossais se formam posteriormente, talvez precisando de um ímpeto extra para a sua existência.

Essa solução para a perda de estrelas do tipo O leva os cientistas a identificarem o chamado efeito dominó cósmico que pode acontecer na região da M17, onde ondas de choque geradas pela explosão das estrelas nascendo, disparam uma cadeia de formação seqüencial de estrelas massivas.

Para suportar essa idéia, Povich e seus colegas recentemente noticiaram a presença de uma bolha gigante na parte mais a esquerda da imagem inflada por estrelas do tipo O azuis a dois ou cinco milhões de anos atrás. Parte desse grande anel de fumaça parece gerar a forma curva da borda da nebulosa M17, que tem seu interior inflamado pelo aglomerados estelares com idade de um milhão de anos. Mais a direita as estrelas na M17 ainda não celebraram seu aniversário de um milhão de anos, verdadeiras crianças no senso estelar.

A arquitetura da Via Láctea provavelmente tem um papel fundamental nesta cronologia. Em sua órbita ao redor do centro da Via Láctea a região da M17 está agora passando pelo braço espiral de Sagitário, um dos maiores braços repletos de estrelas e gás que tem origem no núcleo da nossa galáxia. A maior concentração de gás e poeira  no braço está esmagando material junto a região da M17, disparando uma rodada de formação de estrelas massivas que poderiam então ser responsável pelo nascimento de mais estrelas.

“O tempo seqüencial de formação de estrelas procede na mesma direção  que o braço espiral cruza o complexo de nuvens da M17”, disse Povich. “A região da M17 traz a mente imagens de outras galáxias espirais onde as bordas dos braços parecem azuis com estrelas jovens do tipo O, mas com regiões negras como na M17 SWex”.

A região da M17 deve levar aproximadamente um milhão de anos para cruzar a borda do braço espiral de Sagitário, uma idade consistente com a idade de dispersão das maiores feições do complexo de nuvens.

Investigações futuras da M17 SWex e outras nuvens podem revelar se as estrelas massivas precisam da adição da onda de choque em expansão para se tornarem luminosas.

“Esperamos que as pessoas usem a M17 SWex como um laboratório para estudar o exato problema de como estrelas massivas se formam”, diz Povich. “A maioria das nuvens jovens estudadas não tem tanto material como a M17 SWex para isso”.

Fonte:

http://www.spitzer.caltech.edu/news/1143

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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