Novos modelos fornecem informações do coração da nebulosa Roseta

A Nebulosa Roseta, com base em dados obtidos como parte do Levantamento Fotométrico H-alpha INT do Plano Galáctico Norte.Crédito: Nick Wright, Universidade Keele (Colaboração IPHAS)

Uma nova investigação, liderada pela Universidade de Leeds, fornece uma explicação para a discrepância entre o tamanho e idade da cavidade central da Nebulosa Roseta e o tamanho e idade das suas estrelas centrais.

A Nebulosa Roseta encontra-se na nossa Via Láctea, a aproximadamente 5000 anos-luz da Terra, e é conhecida pela sua forma de rosa e pelo seu distintivo orifício no centro. A nebulosa é uma nuvem interestelar de poeira, hidrogénio, hélio e outros gases ionizados com várias estrelas gigantes agrupadas num enxame dentro do seu coração.

Os ventos estelares e a radiação ionizante destas estrelas massivas afetam a forma da nuvem molecular gigante. Mas o tamanho e a idade da cavidade observada no centro da Nebulosa Roseta são demasiado pequenas quando comparadas com a idade das suas estrelas centrais - algo que intriga os astrónomos há décadas.

Através de simulações computacionais, os astrónomos de Leeds e da Universidade Keele descobriram que a formação da Nebulosa envolve, provavelmente, uma nuvem molecular fina (como uma folha) em vez de uma forma esférica ou com a forma de um disco espesso, como algumas fotografias podem sugerir. Uma fina estrutura em forma de disco, focada nos ventos estelares longe do centro da nuvem, pode explicar o tamanho comparativamente pequeno da cavidade central.

O autor principal do estudo, o Dr. Christopher Wareing, da Escola de Física e Astronomia, afirma: "As estrelas massivas que compõem o enxame central da Nebulosa Roseta têm alguns milhões de anos e encontram-se a meio do seu ciclo de vida. Durante o período de tempo que os seus ventos estelares têm fluído, esperaríamos uma cavidade central até dez vezes maior.

"Nós simulámos o feedback do vento estelar e a formação da nebulosa em vários modelos de nuvens moleculares, incluindo uma esfera grumosa, um disco filamentar e grosso e um disco fino, todos produzidos a partir da mesma nuvem atómica inicial de baixa densidade.

"Foi o disco fino que reproduziu a aparência física - tamanho da cavidade, forma e alinhamento do campo magnético - da Nebulosa, numa idade compatível com as estrelas centrais e as forças dos seus ventos."

O Dr. Wareing acrescentou: "Ter um modelo que reproduz com tanta precisão a aparência física de acordo com os dados observacionais, sem que para isso tenha sido estabelecido, é bastante extraordinário.

"Tivemos também a sorte de poder aplicar dados do levantamento Gaia aos nossos modelos, uma vez que uma série de estrelas brilhantes na Nebulosa Roseta fazem parte desse estudo. A aplicação destes dados aos nossos modelos deu-nos uma nova compreensão dos papéis que as estrelas individuais desempenham na Nebulosa Roseta. Vamos agora estudar os muitos outros objetos semelhantes da nossa Galáxia para ver se também conseguimos determinar a sua forma."

As simulações, publicadas na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, foram realizadas com o Centro de Investigação Avançada de Computação em Leeds. As nove simulações exigiram cerca de meio milhão de horas de CPU - o equivalente a 57 anos num computador normal.

Martin Callaghan, membro da equipa de Investigação Avançada de Computação, realça: "O facto de que as simulações da Nebulosa Roseta teriam levado mais de cinco décadas para serem concluídas num computador normal é uma das principais razões pelas quais fornecemos poderosas ferramentas de investigação de supercomputação. Estas ferramentas permitiram com que as simulações da Nebulosa Roseta fossem feitas em algumas semanas."

Fonte: Astronomia OnLine