Pesquisa investiga os efeitos da rotação estelar no aglomerado estelar NGC 1850

Uma equipe internacional de astrônomos realizou observações espectroscópicas e fotométricas do jovem aglomerado maciço NGC 1850 com o objetivo de investigar os efeitos da rotação estelar em toda a sua população estelar.

(Esquerda) Imagem SDSS-gri criada a partir dos dados MUSE do NGC 1850. (À direita) Imagem de banda estreita criada a partir dos mesmos dados para visualizar melhor a emissão nebular sobreposta no cluster. Crédito: Kamann et al, 2022

 As descobertas, apresentadas em 1º de novembro em arXiv.org, poderiam nos ajudar a avançar nosso conhecimento sobre jovens aglomerados massivos. Em geral, os jovens aglomerados massivos (YMCs) são agregados densos de estrelas jovens que formam os blocos fundamentais de construção das galáxias. Eles dão aos astrônomos a oportunidade de inspecionar os efeitos da rotação estelar em um conjunto de estrelas da mesma idade, mas com massa estelar diferente. 

A uma distância de cerca de 168.000 anos-luz, NGC 1850 é um YMC localizado na parte noroeste da barra da Grande Nuvem de Magalhães (LMC). Oaglomeradotem um raio de cerca de 16,2anos-luz, massa de cerca de 42.000massas solares, e sua idade é estimada em 100 milhões de anos. 

A fim de entender melhor as populações estelares dentro dos YMCs, um grupo de pesquisadores liderados por Sebastian Kamann da Universidade de Liverpool John Moores em Liverpool, Reino Unido, realizou uma campanha observacional multi-época de NGC 1850 usando o instrumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no Very Large Telescope (VLT) no Chile. Seu estudo foi complementado por dados fotométricos do Telescópio Espacial Hubble (HST). 

"Apresentamos uma análise da espectroscopia muse multi-época das populações estelares dentro do cluster estelar Myr LMC de ∼100, NGC 1850. Nossa amostra completa é composta por mais de 4.000 estrelas, e cada estrela foi observada por um número de tipicamente 16 épocas", escreveram os astrônomos no artigo. 

A equipe de Kamann investigou a rotação estelar das estrelas NGC 1850 de duas maneiras. Eles olharam para espectros estelares individuais e examinaram espectros empilhados, obtidos resumindo o espectro MUSE extraído para estrelas que devem ser rotadores rápidos ou lentos com base em suas posições no diagrama de magnitude de cor HST (CMD). 

Em suma, combinando o espectro de época única em uma base estrela por estrela e, após cortes baseados em probabilidades de sinal-a-ruído (S/N) e de membros de cluster, resultou em uma amostra de 2.184 estrelas com espectro MUSE. Posteriormente, os astrônomos analisaram esta amostra para entender a distribuição da rotação estelar através da população estelar de NGC 1850. 

O estudo encontrou uma clara correlação entre a cor das estrelas na sequência principal de desligto (MSTO) e seu valor de velocidade rotacional à medida que os rotadores rápidos parecem mais vermelhos. Isso pode indicar que o fenômeno MSTO estendido é impulsionado pela distribuição de rotação estelar. 

Os resultados mostram que os dois ramos da sequência principal dividida têm diferentes distribuições de velocidade rotacional, com o braço azul composto principalmente de rotadores lentos, enquanto o braço vermelho consiste principalmente de rotadores rápidos. Além disso, o MSTO de NGC 1850 mostra uma falta de estrelas com velocidades rotacionais próximas ao valor crítico previsto de 400 km/s. 

A pesquisa também descobriu que a fração de estrela Be em NGC 1850 é uma forte função de magnitude, aumentando em direção ao MSTO, e indo a zero na sequência principal nominal. Em geral, descobriu-se que dentro da população estelar de Be, 23% delas são as chamadas "estrelas de concha" — sejam estrelas que são vistas quase no equador. Os pesquisadores acrescentaram que essas estrelas de conchas foram encontradas quase exclusivamente no lado vermelho do MSTO, o que parece sugerir que elas são auto-extintas por seus próprios discos.

Fonte: phys.org