Hubble da NASA encontra estrelas em espiral, fornecendo janela para o universo primitivo
A natureza gosta de espirais — desde o redemoinho de um furacão, até discos protoplanetários em forma de roda em volta de estrelas recém-nascidas, até os vastos reinos de galáxias espiraladas em todo o nosso universo.
O enorme
aglomerado estelar NGC 346, localizado na Pequena Nuvem de Magalhães, há muito
intriga os astrônomos com sua forma incomum. Agora, pesquisadores usando dois
métodos separados determinaram que essa forma é em parte devido a estrelas e
gás espiralando no centro deste aglomerado em um movimento semelhante ao rio. A
espiral vermelha sobreposta ao NGC 346 traça o movimento das estrelas e do gás
em direção ao centro. Os cientistas dizem que esse movimento em espiral é a
maneira mais eficiente de alimentar a formação de estrelas do lado de fora em
direção ao centro do aglomerado. Crédito: NASA, ESA, Andi James (STScI)
Agora os
astrônomos estão descontentes em encontrar estrelas jovens que estão em espiral
no centro de um enorme aglomerado de estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães,
uma galáxia satélite da Via Láctea.
O braço
externo da espiral neste enorme e estranhamente moldado berçário estelar
chamado NGC 346 pode estar alimentando a formação de estrelas em um movimento
de gás e estrelas semelhante ao rio. Esta é uma maneira eficiente de alimentar
o nascimento de estrelas, dizem os pesquisadores.
A Pequena
Nuvem de Magalhães tem uma composição química mais simples do que a Via Láctea,
tornando-a semelhante às galáxias encontradas no universo mais jovem, quando
elementos mais pesados eram mais escassos. Por causa disso, as estrelas da
Pequena Nuvem de Magalhães queimam mais quente e assim correm para fora de seu
combustível mais rápido do que em nossa Via Láctea.
Embora seja
um proxy para o universo primitivo, a 200.000 anos-luz de distância a Pequena
Nuvem de Magalhães também é um dos nossos vizinhos galácticos mais próximos.
Aprender
como as estrelas se formam na Pequena Nuvem de Magalhães oferece uma nova
reviravolta sobre como uma tempestade de fogo do nascimento das estrelas pode
ter ocorrido no início da história do universo, quando estava passando por um
"baby boom" cerca de 2 a 3 bilhões de anos após o Big Bang (o
universo agora tem 13,8 bilhões de anos).
Os novos
resultados constatam que o processo de formação de estrelas lá é semelhante ao
da nossa via láctea.
Com apenas
150 anos-luz de diâmetro, o NGC 346 possui a massa de 50.000 Sóis. Sua forma
intrigante e a rápida taxa de formação de estrelas tem intrigado os astrônomos.
Foi preciso o poder combinado do Telescópio Espacial Hubble da NASA e do Very
Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul para desvendar o
comportamento deste misterioso campo estelar.
"As
estrelas são as máquinas que esculpem o universo. Não teríamos vida sem
estrelas, e ainda assim não entendemos completamente como elas se formam",
explicou a líder do estudo, Elena Sabbi, do Space Telescope Science Institute,
em Baltimore. "Temos vários modelos que fazem previsões, e algumas dessas
previsões são contraditórias. Queremos determinar o que está regulando o
processo de formação de estrelas, porque essas são as leis que precisamos
também entender o que vemos no universo primitivo."
Pesquisadores
determinaram o movimento das estrelas no NGC 346 de duas maneiras diferentes.
Usando o Hubble, Sabbi e sua equipe mediram as mudanças de posições das
estrelas ao longo de 11 anos. As estrelas desta região estão se movendo a uma
velocidade média de 2.000 milhas por hora, o que significa que em 11 anos eles
se movem 200 milhões de milhas. Isso é cerca de 2 vezes a distância entre o Sol
e a Terra.
Mas este
aglomerado é relativamente distante, dentro de uma galáxia vizinha. Isso
significa que a quantidade de movimento observado é muito pequena e, portanto,
difícil de medir. Essas observações extraordinariamente precisas só foram
possíveis devido à resolução requintada do Hubble e alta sensibilidade. Além
disso, a história de três décadas de observações do Hubble fornece uma linha de
base para os astrônomos seguirem movimentos celestiais minutos ao longo do
tempo.
A segunda
equipe, liderada por Peter Zeidler da AURA/STScI para a Agência Espacial
Europeia, usou o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) do VLT
para medir a velocidade radial, que determina se um objeto está se aproximando
ou recuando de um observador.
"O que
foi realmente incrível é que usamos dois métodos completamente diferentes com
instalações diferentes e basicamente chegamos à mesma conclusão, independente
um do outro", disse Zeidler. "Com o Hubble, você pode ver as
estrelas, mas com o MUSE também podemos ver o movimento do gás na terceira
dimensão, e isso confirma a teoria de que tudo está espiralando para
dentro."
Mas por
que uma espiral?
"Uma
espiral é realmente a boa e natural maneira de alimentar a formação de estrelas
do lado de fora em direção ao centro do aglomerado", explicou Zeidler.
"É a maneira mais eficiente que estrelas e gás alimentando mais formação
estelar podem se mover em direção ao centro."
Metade dos
dados do Hubble para este estudo do NGC 346 é arquivado. As primeiras
observações foram feitas há 11 anos. Eles foram repetidos recentemente para
traçar o movimento das estrelas ao longo do tempo. Dada a longevidade do
telescópio, o arquivo de dados do Hubble agora contém mais de 32 anos de dados
astronômicos alimentando estudos sem precedentes e de longo prazo.
"O
arquivo hubble é realmente uma mina de ouro", disse Sabbi. "Há tantas
regiões interessantes de formação de estrelas que o Hubble observou ao longo
dos anos. Dado que o Hubble está se saindo tão bem, podemos repetir essas
observações. Isso pode realmente avançar nossa compreensão da formação de
estrelas."
As
descobertas das equipes aparecem em 8 de setembro no The Astrophysical Journal.
Observações
com o Telescópio Espacial James Webb da NASA devem ser capazes de resolver
estrelas de baixa massa no aglomerado, dando uma visão mais holística da
região. Ao longo da vida útil de Webb, os astrônomos serão capazes de repetir
este experimento e medir o movimento das estrelas de baixa massa. Eles poderiam
então comparar as estrelas de alta massa e as estrelas de baixa massa para
finalmente aprender toda a extensão da dinâmica deste berçário.
Fonte: phys.org
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