1230: A teia cósmica da Tarântula: astrónomos mapeiam formação estelar em nebulosa fora da nossa Galáxia

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta imagem composta mostra a região de formação estelar 30 Doradus, também conhecida por Nebulosa da Tarântula. A imagem de fundo, obtida no infravermelho, é já por si só uma imagem composta: foi capturada pelo instrumento HAWK-I montado no VLT (Very Large Telescope) e pelo VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), ambos do ESO, e mostra estrelas brilhantes e nuvens cor de rosa claras de gás quente. Os traços brilhantes vermelhos/amarelos que estão sobrepostos na imagem vêm das observações rádio obtidas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e revelam regiões de gás denso e frio, com o potencial de colapsar e formar novas estrelas. Foi a estrutura em teia muito característica das nuvens de gás que levou os astrónomos a dar a esta nebulosa o nome de tarântula.
Crédito: ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey; reconhecimento – Cambridge Astronomical Survey Unit

Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos revelaram detalhes intrincados de 30 Doradus, uma região de formação estelar também conhecida por Nebulosa da Tarântula. Numa imagem de alta resolução divulgada anteontem pelo ESO (Observatório Europeu do Sul), que inclui dados ALMA, vemos a nebulosa numa nova luz, com nuvens de gás que nos mostram como é que as estrelas massivas dão forma a esta região.

“Estes fragmentos podem ser os restos de nuvens, anteriormente grandes e que foram despedaçadas pelas enormes energias emitidas por estrelas jovens massivas, num processo a que chamamos feedback,” disse Tony Wong, que liderou o trabalho de investigação sobre 30 Doradus apresentado no Encontro da Sociedade Astronómica Americana e publicado na revista da especialidade The Astrophysical Journal.

Os astrónomos pensavam inicialmente que o gás existente nestas regiões estivesse demasiado disperso e sobrecarregado por este feedback turbulento para que a gravidade o conseguisse aglomerar para formar novas estrelas. No entanto, os novos dados revelaram também filamentos muito densos onde o papel da gravidade é significativo.

“Os nossos resultados mostram que, até na presença de feedbacks muito fortes, a gravidade consegue exercer uma influência forte, permitindo a continuação da formação estelar,” acrescenta Wong, professor da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, EUA.

Situada na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa própria Via Láctea, a Nebulosa da Tarântula é uma das regiões de formação estelar mais brilhantes e activas da nossa vizinhança galáctica, a cerca de 170.000 anos-luz de distância da Terra.

No seu coração encontram-se algumas das estrelas mais massivas conhecidas, algumas com mais de 150 vezes a massa do nosso Sol, o que faz desta região o local ideal para estudar como é que as nuvens de gás colapsam sob a acção da gravidade para formar novas estrelas.

“O que torna 30 Doradus única é o facto de se encontrar suficientemente perto de nós para podermos estudar com todo o detalhe como é que as estrelas se formam e, no entanto, as suas propriedades são semelhantes àquelas encontradas em galáxias muito distantes, quando o Universo era jovem,” explica Guido De Marchi, cientista na Agência Espacial Europeia (ESA) e co-autor do artigo que apresenta estes resultados.

“Graças a 30 Doradus, podemos estudar como é que as estrelas se formavam há 10 mil milhões de anos atrás, na época em que nasceram a maioria das estrelas do Universo.”

Apesar da maior parte dos estudos anteriores relativos à Nebulosa da Tarântula se terem focado essencialmente em regiões do seu centro, os astrónomos já sabiam desde há muito que a formação de estrelas massivas ocorre também noutros lados. Para compreender melhor este processo, a equipa levou a cabo observações de alta resolução que cobrem uma grande região da nebulosa.

Com o auxílio do ALMA, os investigadores fizeram medições da emissão de monóxido de carbono gasoso, conseguindo assim mapear as enormes nuvens de gás frio da nebulosa que colapsam para dar origem a novas estrelas — e observar como é que se vão modificando à medida que enormes quantidades de energia vão sendo libertadas por essas novas estrelas.

“Estávamos à espera de descobrir que as partes da nebulosa mais próximas das estrelas jovens massivas mostrassem os sinais mais claros da gravidade a ser ultrapassada pelo feedback,” disse Wong. “Em vez disso, descobrimos que a gravidade continua a desempenhar um papel importante mesmo nas regiões da nebulosa que estão muito expostas ao feedback — pelo menos nas partes suficientemente densas.”

Na imagem divulgada pelo ESO, vemos os novos dados ALMA sobrepostos a uma imagem infravermelha da mesma região que mostra estrelas brilhantes e nuvens de gás quente cor-de rosa claras, obtida anteriormente com o VLT (Very Large Telescope) e o VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), ambos do ESO.

A imagem composta mostra uma forma distinta de teia nas nuvens de gás da Nebulosa da Tarântula, o que deu precisamente origem ao seu nome. Os novos dados ALMA correspondem aos traços brilhantes vermelhos e amarelos que vemos na imagem: gás denso muito frio que pode um dia colapsar e formar estrelas.

A nova investigação dá-nos pistas importantes sobre como é que a gravidade se comporta nas regiões de formação estelar da Nebulosa da Tarântula, no entanto o trabalho está longe de chegar ao fim. “Há ainda muito trabalho a fazer com este conjunto de dados e é por isso mesmo que estamos a divulgá-lo publicamente de modo a que outros investigadores possam levar a cabo os seus próprios estudos,” conclui Wong.

Astronomia On-line
17 de Junho de 2022


 

441: A Nebulosa da Chama “arde” como uma fogueira cósmica

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

ESO / Th. Stanke & ESO / J. Emerson / VISTA / Cambridge Astronomical Survey Unit
A Nebulosa da Chama

Com a ajuda do Atacama Pathfinder Experiment (APEX), uma equipa de astrónomos captou a região de formação de estrelas em comprimentos de onda de rádio, revelando detalhes da Nebulosa da Chama que nunca tínhamos visto.

A nova imagem processada é baseada em observações realizadas há anos pelo antigo astrónomo do Observatório Europeu do Sul (ESO), Thomas Stanke, e a sua equipa.

“Como os astrónomos gostam de dizer, sempre que há um novo telescópio ou instrumento disponível, observamos Orion onde há sempre algo novo e interessante a descobrir”, comentou Stanke, citado pelo Science Alert.

A Nebulosa da Chama faz parte do Complexo de Nuvens Moleculares de Orion, localizado na constelação de Orion, que é uma das regiões mais bem estudadas do céu nocturno.

Este complexo contém um vasto conjunto de nebulosas formadoras de estrelas que se estende por centenas de anos-luz em todas as direcções, começando a cerca de 1.000 anos-luz do Sistema Solar. Por ser tão próximo e tão grande, é um excelente laboratório para estudar a formação de estrelas.

A Nebulosa da Chama aloja no seu centro uma multidão de novas estrelas que emitem radiação de alta energia e faz resplandecer os gases que a rodeiam. É uma nebulosa de emissão, isto é, emite a sua própria luz.

ESO / Th. Stanke
Nebulosa da Chama em comprimentos de onda de rádio

O que faz brilhar uma nebulosa de emissão é a ionização de gases na nebulosa pela radiação de uma estrela quente próxima. Uma vez que as estrelas jovens são muito quentes, os viveiros estelares (como esta fogueira cósmica) tendem a brilhar intensamente.

As estrelas nascem em nuvens densas de gás e poeira, que tendem a obscurecer a sua presença em comprimentos de onda ópticos. O problema foi resolvido com o APEX, um instrumento que captura imagens em comprimentos de onda de rádio, em detalhes que os nossos olhos são incapazes de ver.

Nesta investigação, os astrónomos conseguiram também encontrar uma nebulosa nunca antes vista, quase perfeitamente circular – o que sugere uma nuvem esférica sem estrelas.

Os cientistas baptizaram este objecto de glóbulo da Nebulosa da Vaca e acreditam que poderia ser usado para estudar a estrutura e dinâmica das nuvens.

O trabalho da equipa foi aceite para publicação na Astronomy & Astrophysics. Para já, está disponível no arXiv.

  ZAP //

ZAP
24 Janeiro, 2022



 

405: Um novo tipo de nebulosa pode ser sido descoberto – por uma equipa de amadores

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ASTROFÍSICA

NASA / STSCI / J. Depasquale; Observatório Las Cumbres
Conceito artístico da super-nova de captura de electrões 2018zd (esfera azul à direita) junto à sua galáxia hospedeira, NGC 2146

Astrónomos acreditam que a estrela binária pode estar relacionada com a super-nova avistada por cientistas chineses e coreanos em 1086. 

Para a maioria dos apaixonados pelo Espaço e por astronomia, as nebulosas não constituem um segredo, com a sua estrutura gasosa iluminada através da radiação de estrelas próximas – formando, muitas vezes, algumas mais fascinantes formas natureza. Agora, com a ajuda de astrónomos amadores (que deram os primeiros passos), uma equipa internacional de cientistas descobriu um novo tipo de nebulosas em torno de estrelas binárias – a que chamaram nebulosas de emissão galáctica.

A estrela binária YY Hya – no centro da descoberta – é uma estrela periódica variável, que tem na sua composição uma estrela anã K e uma anã quente (WD) parceira. Estas estão “aninhadas” num envelope partilhado de gás emitido pela estrela que acabou por se tornar numa anã branca. Antes disso, passou por uma fase de gigante vermelha, na qual dispersou as suas camadas exteriores de gás.

Dentro deste envelope comum, as estrelas estão aninhadas num envelope partilhado, ambas as estrelas continuam a evoluir como se estivessem sozinhas, com a radiação estelar a iluminar o gás disperso.

Stefan Kimeswenger, do departamento de Astrofísica e Física de Partículas da Universidade de Innsbruck, na Áustria, é o principal autor do artigo científico onde a descoberta é descrita. “No final das suas vidas, as estrelas normais insuflam-se em estrelas gigantes vermelhas. Uma vez que uma fracção muito grande das estrelas está em pares binários, isto afecta a evolução no final das suas vidas. Em sistemas binários próximos, a parte exterior insuflável de uma estrela funde-se como um envelope comum em torno de ambas as estrelas. No entanto, dentro deste envelope de gás, os núcleos das duas estrelas são praticamente imperturbáveis e seguem a sua evolução como estrelas individuais independentes”, descreveu num comunicado.

Apesar de este estudo configurar uma novidade, pesquisas anteriores já tinham traçado caminho para a actual. Tal como lembra o Science Alert, os astrónomos encontraram estrelas binárias nesta mesma disposição sem um envelope totalmente desenvolvido – e o tamanho do envelope podia ser a causa.

O envelope usado no âmbito desta pesquisa é vasto, com mais de 15 anos-luz de largura. A partir deste tamanho, os astrónomos esperam que o envelope seja distorcido e perturbado por outras estrelas. No entanto, a YY Hya está acima do plano galáctico e não é perturbado por outras estrelas. A YY Hya, ainda assim, está cima do plano galáctico e não é perturbada por outras nuvens de gás.

“O diâmetro da nuvem principal é 15,6 anos-luz , quase 1 milhão de vezes maior do que a distância da terra ao sol e muito maior do que a distância do nosso sol à sua estrela vizinha mais próxima. Além disso, foram também encontrados fragmentos de até 39 anos-luz de distância. Visto que o objecto se encontra ligeiramente acima da Via Láctea, a nebulosa foi capaz de se desenvolver em grande parte sem ser perturbada por outras nuvens no gás circundante“, explicou Kimeswenger.

O tamanho destes envelopes comuns também poderiam hipotecar a sua descoberta, uma vez que é maior do que o campo de visão dos telescópios modernos. “São demasiado grandes para o campo de visão dos telescópios modernos e, ao mesmo tempo, são muito ténues”. Além disso, a sua vida útil é bastante curta, pelo menos quando considerada em escalas de tempo cósmicas. São apenas algumas centenas de milhares de anos”, prosseguiu o especialista.

A descoberta começou com uma recolha de imagens de astrónomos amadores franceses e alemães que, posteriormente, levaram os dados até aos especialistas da Universidade de Innsbruck, que os combinaram com as descobertas resultantes das observações feitas ao longo dos últimos vinte anos através de vários telescópios.

Pouco depois descartaram a possibilidade de estarem perante uma nebulosa planetária, uma das suas primeiras hipóteses quando viram os dados que lhes foram entregues. Recorreram ainda a imagens provenientes de outras fontes, através das quais construíram um modelo que revelou um par de estrelas binárias.

Procederam à verificação da temperatura da anã branca, cerca de 66.000 graus celsius – que é quente para uma anã branca – e a anã K é de cerca de 4.400 graus celsius. As estrelas orbitam a cerca de 8 horas e estão a apenas 2,2 raios solares de distância. Como tal, a anã branca aquece o lado da anã K virado para si. O aquecimento leva a “fenómenos extremos no espectro da estrela e a variações muito regulares de brilho”, de acordo com comunicado à imprensa.

O par continua a sua evolução dentro da casca do gás ejectado pela anã branca – a concha, por si só – corresponde a uma massa solar. Isso torna-a mais maciça do que a anã branca e a anã K de sequência principal.

A equipa de astrónomos especula, apesar de tal não estar provado, que esta estrela binária esteja relacionada com a nova, ou “estrela convidada”, que os antigos astrónomos chineses e coreanos viram em 1086. “É mesmo possível que este sistema esteja relacionado com uma observação nova feita por astrónomos coreanos e chineses em 1086. Em qualquer caso, as posições das observações históricas correspondem muito bem com as do nosso objecto aqui descrito“, concluiu Kimeswenger.

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ZAP
17 Janeiro, 2022