Explorando os aglomerados estelares na grande nuvem de Magalhães

Assim como as pessoas da mesma idade podem variar muito em aparência e forma, o mesmo acontece com coleções de estrelas ou agregados estelares. Novas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA sugerem que a idade cronológica por si só não conta a história completa quando se trata da evolução dos aglomerados de estrelas.

Pesquisas anteriores sobre a formação e evolução de aglomerados de estrelas sugeriram que esses sistemas tendem a ser compactos e densos quando se formam, antes de expandir com o tempo para se tornarem aglomerados de tamanhos pequenos e grandes. Novas observações do Hubble na galáxia Grande Nuvem de Magalhães (LMC) aumentaram nossa compreensão de como o tamanho dos aglomerados de estrelas no LMC muda com o tempo.

Aglomerados de estrelas são agregados de muitas (até um milhão) de estrelas. São sistemas ativos nos quais as interações gravitacionais mútuas entre as estrelas mudam sua estrutura ao longo do tempo (conhecida pelos astrônomos como "evolução dinâmica"). Devido a essas interações, estrelas pesadas tendem a afundar progressivamente em direção à região central de um aglomerado de estrelas, enquanto estrelas de baixa massa podem escapar do sistema. 

Isso causa uma contração progressiva do núcleo do aglomerado em diferentes escalas de tempo e significa que os aglomerados de estrelas com a mesma idade cronológica podem variar muito em aparência e forma devido às diferentes "idades dinâmicas".

Localizado a cerca de 160.000 anos-luz da Terra, o LMC é uma galáxia satélite da Via Láctea que hospeda aglomerados de estrelas que cobrem uma ampla faixa de idades. Isso difere da nossa própria galáxia da Via Láctea, que contém principalmente aglomerados de estrelas mais antigos. A distribuição de tamanhos em função da idade observada para aglomerados de estrelas no LMC é muito intrigante, pois os aglomerados jovens são compactos, enquanto os sistemas mais antigos têm tamanhos pequenos e grandes.

Verificou-se que todos os aglomerados de estrelas, incluindo os do LMC, hospedam um tipo especial de estrelas revigoradas chamadas de retardatários azuis. Sob certas circunstâncias, as estrelas recebem combustível extra que as aumenta e as ilumina substancialmente. Isso pode acontecer se uma estrela retira a matéria de um vizinho ou se colidem.

Como resultado do envelhecimento dinâmico, as estrelas mais pesadas afundam em direção ao centro de um aglomerado à medida que o aglomerado envelhece, em um processo semelhante à sedimentação, chamado “segregação central”. Os retardatários azuis são brilhantes, tornando-os relativamente fáceis de observar, e possuem massas elevadas, o que significa que são afetados pela segregação central e podem ser usados ​​para estimar a idade dinâmica de um aglomerado de estrelas.

Francesco Ferraro, da Universidade de Bolonha, na Itália, e sua equipe usaram o Telescópio Espacial Hubble para observar retardatários azuis em cinco aglomerados de estrelas do LMC de tamanhos diferentes e conseguiram classificá-los em termos de idade dinâmica.

“Demonstramos que diferentes estruturas de aglomerados de estrelas são devidas a diferentes níveis de envelhecimento dinâmico: elas têm diferentes formas físicas, apesar de terem nascido no mesmo tempo cósmico. É a primeira vez que o efeito do envelhecimento dinâmico é medido nos clusters do LMC ”, diz Ferraro.

“Essas descobertas apresentam áreas intrigantes para futuras pesquisas, pois revelam uma maneira nova e valiosa de ler os padrões observados de aglomerados de estrelas do LMC, fornecendo novas dicas sobre o histórico de formação de aglomerados na galáxia do LMC”, acrescenta a co-autora Barbara Lanzoni.

Fonte: Spacetelescope.org