Dois "pavões" cósmicos mostram história violenta das Nuvens de Magalhães

Imagens ALMA das duas nuvens moleculares N159E-Nebulosa Papillon (esquerda) e N149W Sul (direita). O vermelho e verde mostram a distribuição do gás molecular com diferentes velocidades visto na emissão de 13CO. A região azul em N159E-Nebulosa Papillon mostra o hidrogénio gasoso ionizado observado com o Telescópio Espacial hubble. A parte azul em N159W Sul mostra a emissão das partículas de poeira obtida com o ALMA.Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Fukui et al./Tokuda et al./Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA

Duas nuvens de gás em forma de pavão foram reveladas na Grande Nuvem de Magalhães (GNM) por observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Uma equipa de astrónomos descobriu várias estrelas bebés massivas nas complexas nuvens filamentares, o que está bem de acordo com simulações de computador de colisões gigantescas de nuvens de gás. Os investigadores interpretam isto como significando que os filamentos e as estrelas jovens são evidências reveladoras de interações violentas entre a GNM e a Pequena Nuvem de Magalhães (PNM) há 200 milhões de anos atrás. 

Os astrónomos sabem que as estrelas são formadas no colapso de nuvens no espaço. No entanto, os processos de formação das estrelas gigantes, 10 vezes ou mais massivas que o Sol, não são bem compreendidos porque é difícil empacotar uma quantidade tão grande de material numa pequena região. Alguns cientistas sugerem que as interações entre galáxias fornecem um ambiente perfeito para a formação estelar massiva. Devido à gravidade colossal, as nuvens nas galáxias são agitadas, esticadas e colidem frequentemente umas com as outras. Uma enorme quantidade de gás é comprimida numa área invulgarmente pequena, o que pode formar as sementes de estrelas massivas.

Uma equipa de investigação usou o ALMA para estudar a estrutura do gás denso em N159, uma movimentada região de formação estelar na GNM. Graças à alta resolução do ALMA, a equipa obteve um mapa muito detalhado das nuvens em duas sub-regiões, N159E - Nebulosa Papillon e N159W Sul.

Curiosamente, as estruturas das nuvens nas duas regiões parecem muito semelhantes: filamentos de gás em forma de leque que se estendem para norte com pivôs nos pontos mais a sul. As observações do ALMA também encontraram várias estrelas bebés massivas nas duas regiões.

"Não é natural que em duas regiões separadas por 150 anos-luz, sejam formadas nuvens com formas semelhantes e que as idades das estrelas bebés sejam semelhantes," diz Kazuki Tokuda, investigador da Universidade da Prefeitura de Osaka e do Observatório Astronómico Nacional do Japão. "Deve haver uma causa comum para estas características. A interação entre a GNM e a PNM é um bom candidato."

Em 2017, Yasuo Fukui, professor da Universidade de Nagoya e a sua equipa revelaram o movimento do hidrogénio gasoso na GNM e descobriram que um componente gasoso logo ao lado de N159 tinha uma velocidade diferente do resto das nuvens. Eles sugeriram a hipótese de que o surto de formação estelar foi provocado por um fluxo massivo de gás da PNM para a GNM, e que este fluxo teve origem num encontro próximo entre as duas galáxias há 200 milhões de anos atrás.

O par de nuvens em forma de pavão nas duas regiões reveladas pelo ALMA encaixa muito bem nesta hipótese. As simulações de computador mostram que muitas estruturas filamentares são formadas num curto espaço de tempo após uma colisão de duas nuvens, o que também apoia esta ideia.

"Pela primeira vez, descobrimos em grande detalhe a ligação entre a formação estelar massiva e as interações galácticas," diz Fukui, autor principal de um dos artigos científicos. "Este é um passo importante para entender o processo de formação de grandes enxames estelares nos quais as interações entre galáxias têm um grande impacto."

Fonte: Astronomia OnLine