Gás quente difuso detectado em torno de um potencial aglomerado de superestrelas

Usando a espaçonave de raios X Chandra da NASA, os astrônomos inspecionaram um potencial aglomerado de superestrelas, designado HSO BMHERICC J72.971176-69.391112, ou H72.97−69.39, para abreviar.  

Imagens de raios X de H72.97-69.39 em suave [0,5 - 1,2 keV] (a), médio [1,2 - 2,0 keV] (b), duro [2,0 - 7,0 keV] (c) e todas as bandas (d) . Crédito: Webb et al., 2024.

As novas observações resultaram na detecção de um gás quente difuso em torno deste aglomerado. A descoberta foi relatada em um artigo publicado em 21 de fevereiro no servidor de pré-impressão arXiv .

Os aglomerados de superestrelas (SSCs) são jovens aglomerados abertos (OCs) muito massivos que eventualmente evoluem para aglomerados globulares (GCs). Eles geralmente contêm um grande número de estrelas jovens e massivas que ionizam uma região circundante de hidrogênio atômico interestelar (região HII). As observações de SSCs são importantes para os astrónomos que procuram melhorar a nossa compreensão da formação e evolução dos GCs e das suas galáxias hospedeiras.

Localizado a cerca de 160.000 anos-luz de distância, H72.97-69.39 é um SSC potencial altamente incorporado no complexo de formação de estrelas N79 da Grande Nuvem de Magalhães (LMC). Com uma idade estimada em menos de 500.000 anos, H72.97-69.39 está nos estágios iniciais de formação, exibe uma taxa acelerada de formação de estrelas e tem uma luminosidade bolométrica de dois milhões de luminosidades solares.

Embora H72.97-69.39 tenha sido investigado em comprimentos de onda ópticos, infravermelhos e submilimétricos, ele não foi estudado de forma abrangente em raios X. É por isso que uma equipa de astrónomos liderada por Trinity Webb da Ohio State University (OSU) em Columbus, Ohio, decidiu empregar o Chandra para observar mais de perto a emissão de raios-X deste aglomerado.

“Aqui estudamos a emissão de raios X de H72.97-69.39 com o Observatório de Raios X Chandra e exploramos o feedback do vento estelar numa fase inicial da formação estelar ”, escreveram os investigadores no artigo.

As observações do Chandra detectaram emissão difusa de raios X em torno de H72.97−69.39. A emissão de raios X identificada estende-se por cerca de 10 segundos de arco de raio, o que sugere que o gás quente é produzido por feedback do vento estelar nos primeiros estágios de formação.

Os astrônomos descobriram que a emissão de raios X é especialmente difícil, dominada por fótons acima de 1,2 keV. Isto aponta para uma alta temperatura do gás quente, uma grande coluna absorvente na região ou uma contribuição de um componente não térmico/de lei de potência. Além disso, os raios X parecem ser espacialmente anti-coincidentes com o denso gás monóxido de carbono, o que pode indicar que o gás quente está ocupando preferencialmente as cavidades de menor densidade.

O estudo também descobriu que a luminosidade dos raios X de H72.97-69.39 é uma ordem de grandeza abaixo do esperado se o gás aquecido pelo choque estiver confinado por uma concha fria. Neste caso, a casca aquece por condução térmica e evapora. Este resultado indica que mesmo numa fase tão inicial do processo de formação de aglomerados estelares massivos, quantidades significativas de energia eólica estão a ser perdidas.

Fonte: Phys.org