O Telescópio Webb avistou algo louco acontecendo no coração da Via Láctea

Sagitário C, uma região turbulenta perto do centro da Via Láctea , está brilhando com plasma quente e atravessada por campos magnéticos, retardando a formação de estrelas, apesar de seu gás denso.

Uma imagem da Via Láctea capturada pelo radiotelescópio MeerKAT, com um detalhe mostrando uma imagem detalhada de Sagitário C, obtida pelo Telescópio Espacial James Webb. Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford) 

Novas imagens do Telescópio Espacial James Webb revelam detalhes nunca antes vistos, incluindo filamentos bizarros e protoestrelas energéticas. Cientistas agora acreditam que poderosas forças magnéticas estão remodelando este berçário estelar, adiando seu desaparecimento — mas não por muito tempo.

Região extrema de formação estelar próxima ao centro galáctico

Sagitário C é uma das regiões mais extremas e ativas da Via Láctea. Localizada a cerca de 200 anos-luz do buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, essa zona densa e cheia de nuvens está repleta de gás e poeira. Ao longo de milhões de anos, partes desse material colapsaram sob a ação da gravidade, dando origem a milhares de novas estrelas.

Em um novo estudo, cientistas usaram o Telescópio Espacial James Webb da NASA para observar Sagitário C com detalhes sem precedentes. A pesquisa foi liderada pelo astrofísico John Bally, da Universidade do Colorado em Boulder, juntamente com Samuel Crowe, da Universidade da Virgínia, Rubén Fedriani, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha, e seus colegas.

O mistério da formação estelar da Zona Molecular Central

Suas observações podem ajudar a responder a um antigo enigma sobre a região mais interna da galáxia, conhecida como Zona Molecular Central (ZMC). Embora a ZMC contenha vastas quantidades de gás, muito menos estrelas estão se formando lá do que o esperado. Por quê?

A equipe descobriu que poderosos campos magnéticos parecem atravessar Sagitário C, criando longos filamentos brilhantes de gás hidrogênio quente, estruturas que lembram fios de espaguete. Essas forças magnéticas podem estar retardando o colapso das nuvens de gás, limitando o nascimento de novas estrelas.

Esta imagem de Sagitário C obtida pelo telescópio Webb revela várias faixas de plasma, que parecem ter sido formadas por fortes campos magnéticos. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Samuel Crowe (UVA)

Um vislumbre da juventude da galáxia

“Fica em uma parte da galáxia com a maior densidade de estrelas e nuvens massivas e densas de hidrogênio, hélio e moléculas orgânicas”, disse Bally, professor do Departamento de Ciências Astrofísicas e Planetárias da CU Boulder. “É uma das regiões mais próximas que conhecemos, com condições extremas semelhantes às do universo jovem.”

Ele e seus colegas publicaram suas descobertas recentemente no The Astrophysical Journal . A pesquisa faz parte de uma campanha de observação proposta e liderada por Crowe, um estudante do quarto ano de graduação da Universidade da Virgínia que foi recentemente nomeado Bolsista Rhodes.

E, Crowe observou, as imagens surpreendentes do telescópio Webb mostram Sagitário C como ele nunca foi visto antes.

“Por causa desses campos magnéticos, Sagittarius C tem um formato fundamentalmente diferente, uma aparência diferente de qualquer outra região de formação estelar na galáxia, longe do centro galáctico”, disse Crowe.

Como as estrelas nascem e se desfazem

A pesquisa lança luz sobre os nascimentos e mortes violentos de estrelas na Via Láctea.

As estrelas tendem a se formar dentro do que os cientistas chamam de "nuvens moleculares", ou regiões do espaço que contêm densas nuvens de gás e poeira. O berçário estelar mais próximo da Terra fica na Nebulosa de Órion, logo abaixo do cinturão de Órion. Lá, nuvens moleculares colapsaram ao longo de milhões de anos, formando um aglomerado de novas estrelas.

Esses locais ativos de formação estelar também significam seu próprio fim. À medida que novas estrelas crescem, elas começam a emitir enormes quantidades de radiação para o espaço. Essa radiação, por sua vez, sopra para longe a nuvem circundante, removendo da região a matéria necessária para a formação de mais estrelas.

“Acreditamos que até o Sol se formou em um aglomerado massivo como este”, disse Bally. “Ao longo de bilhões de anos, todas as nossas estrelas irmãs se afastaram.”

Em um estudo separado, também publicado no The Astrophysical Journal , Crowe e seus colegas, incluindo Bally, mergulharam nas "protoestrelas" em crescimento que se formam em Sagitário. Seus dados revelam uma imagem detalhada de como essas estrelas jovens estão ejetando radiação e soprando para longe o gás e a poeira ao seu redor. 

Uma Estrutura Filamentosa Surpreendente

No estudo liderado por Bally, os pesquisadores exploraram a aparência incomum de Sagitário C. Bally explicou que, enquanto a Nebulosa de Órion parece quase lisa, Sagitário C é tudo menos isso. Entrando e saindo dessa região, há dezenas de filamentos brilhantes, alguns com vários anos-luz de comprimento. Esses filamentos são compostos de plasma, um gás quente de partículas carregadas. 

“Definitivamente não esperávamos esses filamentos”, disse Rubén Fedriani, coautor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha. “Foi uma descoberta completamente fortuita.” 

Bally observou que o segredo dos filamentos de Sagitário C e a natureza de sua formação estelar provavelmente se resumem aos campos magnéticos. 

Um buraco negro supermassivo com uma massa cerca de quatro milhões de vezes maior que a do nosso Sol está situado no centro da galáxia. O movimento do gás girando em torno desse gigante pode esticar e amplificar os campos magnéticos circundantes. Esses campos, por sua vez, moldam o plasma em Sagitário C.

Forças Magnéticas vs. Nascimento Estelar

Bally suspeita que a Nebulosa de Órion pareça muito mais suave porque reside em um ambiente magnético muito mais fraco.

Os cientistas, acrescentou, sabem há muito tempo que as regiões mais internas da galáxia são um importante local de nascimento de novas estrelas. Mas alguns cálculos sugerem que a região deve estar produzindo muito mais estrelas jovens do que o observado. Na Zona de Colunas Moleculares Centrais (ZCM), as forças magnéticas podem ser fortes o suficiente para resistir ao colapso gravitacional das nuvens moleculares, limitando a taxa de formação de novas estrelas.

O Crepúsculo de Sagitário C

De qualquer forma, o tempo de Sagitário C pode estar chegando ao fim. As estrelas da região já destruíram grande parte de sua nuvem molecular, e esse berçário pode desaparecer completamente em algumas centenas de milhares de anos.

“É quase o fim da história”, disse Bally.

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