Astrônomos em Colônia desvendam o mistério de um anel cósmico

 A estrutura de gás e poeira assemelha-se a um anel de diamante brilhante. Simulações computacionais e observações feitas a bordo do "observatório voador" SOFIA agora conseguem explicar esse formato peculiar. 

Recorte de um grande mosaico obtido pelo Telescópio Espacial Spitzer e que mostra a estrutura "Anel de Diamante" no centro, estrutura esta que se situa na mais ampla região de formação estelar Cygnus X. Clique na imagem para ver a sua totalidade (nota: imagem com 12000 x 12028 e tamanho de 27,1 megabytes). Crédito: NASA/JPL-Caltech/Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian

Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Universidade de Colônia desvendou o mistério de um fenômeno extraordinário conhecido como "Anel de Diamante" na região de formação estelar Cygnus X, uma enorme estrutura em forma de anel composta de gás e poeira que se assemelha a um anel de diamante brilhante. Em estruturas semelhantes, as formações não são planas, mas sim esféricas. A origem dessa forma peculiar era desconhecida até então. Os resultados foram publicados sob o título "O Anel de Diamante em Cygnus X: um estágio avançado de uma bolha em expansão de carbono ionizado" na revista Astronomy & Astrophysics.

O anel tem um diâmetro de cerca de 20 anos-luz e brilha intensamente na luz infravermelha. É o remanescente de uma antiga bolha cósmica que se formou pela radiação e pelos ventos de uma estrela massiva. Ao contrário de outros objetos semelhantes, o "Anel de Diamante" não possui uma camada esférica em rápida expansão, mas sim um anel em lenta expansão.

“Pela primeira vez, observamos o estágio final de uma bolha de gás desse tipo em uma estrutura de nuvem nitidamente plana”, explica Simon Dannhauer, do Instituto de Astrofísica da Universidade de Colônia, que liderou o estudo. “A bolha ‘estourou’, porque os gases conseguiram escapar para as áreas mais finas ao seu redor. Tudo o que restou foi o formato plano característico.”

Simulações computacionais mostram que a bolha inicialmente se expandiu em todas as direções e, posteriormente, escapou perpendicularmente à nuvem. O que restou foi a estrutura do "Anel de Diamante" visível hoje. Estima-se que essa formação cósmica tenha cerca de 400.000 anos – muito jovem em comparação com a vida útil de estrelas massivas. Sebastian Vider, da Universidade de Colônia, realizou essas simulações computacionais no novo supercomputador "RAMSES".

A bolha, composta de carbono ionizado, foi inflada por uma estrela quente com massa aproximadamente 16 vezes maior que a do nosso Sol. Essa estrela aquece o gás e a poeira até que eles brilhem. Observações como essa são tecnicamente muito complexas e só foram possíveis com a ajuda do observatório voador SOFIA (Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha).

Com o SOFIA, uma aeronave Boeing modificada que voa a uma altitude de 13 quilômetros ou mais, os pesquisadores conseguem observar uma faixa de comprimento de onda da luz inacessível da Terra. Dessa forma, os pesquisadores puderam medir com precisão o movimento do gás: o anel se expande a cerca de 1,3 quilômetros por segundo – o que corresponde a aproximadamente 4.700 km/h, uma velocidade bastante lenta em comparação com bolhas semelhantes.

A descoberta fornece informações valiosas sobre como a radiação e os ventos de estrelas jovens moldam seu ambiente e, portanto, também influenciam a formação de novas estrelas. "O 'Anel de Diamante' é um excelente exemplo de quão enorme pode ser a influência de estrelas individuais em complexos de nuvens inteiros", diz a Dra. Nicola Schneider, coautora do estudo. "Tais processos são cruciais para a compreensão da formação de estrelas em nossa Via Láctea", continua o Dr. Robert Simon.

No entanto, ainda há uma pequena decepção para os românticos. O estudo também mostra que o que parece ser um "Anel de Diamante" visto da Terra, na verdade, consiste em dois objetos individuais. Parece que o "Diamante", um aglomerado de estrelas jovens, é apenas parte do anel. Na verdade, ele está localizado a algumas centenas de anos-luz à frente do anel.

Universidade de Colónia