Descoberta a nuvem molecular escura mais próxima do Sol

À medida que exploramos os confins do universo, a cerca de dez bilhões de anos-luz da Terra, a vizinhança solar ainda guarda surpresas. 

Renderização 3D de nuvens de poeira na vizinhança solar (a densidade de poeira aumenta de azul para vermelho), vistas de cima do plano galáctico e mostrando o formato da cavidade da Bolha Local (em amarelo transparente), a localização da nuvem Eos (no círculo) e a localização de algumas nuvens moleculares conhecidas.

Uma equipe internacional, incluindo pesquisadores do Departamento de Astrofísica (DAp), encontrou em dados arquivados uma nuvem de hidrogênio molecular escuro , localizada a 300 anos-luz do Sol, na borda da Bolha Local. Esta é a primeira nuvem molecular descoberta pela fluorescência de H2 e um belo exemplo do estudo da interação de uma nuvem com uma superbolha.

O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy .

O espaço entre as estrelas é cheio de gás e poeira. Esse meio é agitado por correntes, sacudido por ondas de choque de estrelas em explosão, irradiado por raios ultravioleta (UV) de estrelas e esculpido pela gravidade. Ela é constantemente agitada e o gás circula entre bolhas enormes, finas e quentes causadas pela atividade estelar e nuvens mais compactas, frias e densas, onde novas estrelas nascem.

O gás nessas nuvens densas é composto principalmente de moléculas, mas o mais abundante, o H2 , irradia tão pouco nesses ambientes frios que precisamos usar a emissão de rádio das moléculas de CO, muito mais raras, para mapear as nuvens moleculares. Entretanto, sabe-se que grandes quantidades de gás molecular escapam das observações de CO . Entretanto, na presença de raios UV,

as moléculas de H2 podem ficar excitadas e se tornar luminosas por fluorescência, como pedras ou animais que assumem cores magníficas quando iluminados com luz negra (UV). A equipe usou mapas de fluorescência H2 obtidos entre 2003 e 2005 pelo instrumento FIMS/SPEAR a bordo do satélite coreano STSAT-1 . Combinado com um conjunto de mapas de emissão de CO, emissão de rádio de átomos de hidrogênio, emissão infravermelha de poeira e absorção de raios X pelo gás, os autores encontraram uma nuvem molecular até então desconhecida, com uma massa de 3.400 vezes a do Sol, perto de nós, mas ainda não registrada devido à falta de emissão de luz além deste brilho fluorescente fraco.

Posição de Eos no mapa de emissão de fluorescência de hidrogênio molecular no ultravioleta distante de todo o céu.

Esta nuvem, chamada Eos em homenagem à deusa do amanhecer, é a primeira nuvem molecular descoberta usando fluorescência de H2 . Ele contém um pedaço visível de CO, mas que revela apenas a pequena ponta (menos de 1%) do iceberg.

A nuvem se estende entre 300 e 400 anos-luz do Sol. É mais provável que esteja associado à borda da Bolha Local (uma versão animada está disponível, e um mapa 3D interativo pode ser acessado com o Google Chrome ou Firefox).

Esta última é uma grande cavidade de gás quente (milhões de graus), inflada por múltiplas explosões estelares até um tamanho de 2.000 a 3.000 anos-luz. O Sol passa por ela há 5 a 7 milhões de anos. Em sua expansão, a Bolha varreu e comprimiu uma camada de gás denso ao redor de seu perímetro, da qual a nuvem Eos provavelmente faz parte.

As medições indicam que os dias de Eos estão contados porque os raios UV que lhe permitem brilhar por fluorescência também dissociam as moléculas de H2, que serão destruídas dentro de 5 ou 6 milhões de anos. Até lá, o Eos fornece um laboratório de perto para estudar como uma nuvem evolui em contato com o gás quente e os raios UV e X de uma superbolha, o que ocorre frequentemente no ciclo do gás interestelar nas galáxias.

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