451: O QUE ESTÁ A ACONTECER NA NEBULOSA CABEÇA DE CAVALO EM ORION?

A Nebulosa Cabeça de Cavalo (também conhecida como Barnard 33 ou nebulosa de emissão IC 434) é uma nebulosa escura na direcção da constelação de Orion. A imagem é um mosaico obtido com 5 diferentes filtros.
Crédito: Wikipedia

Duas equipas de investigação usaram um mapa obtido pelo SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA para descobrir mais informações sobre a formação estelar na icónica Nebulosa Cabeça de Cavalo na direcção da constelação de Orion. O mapa revela detalhes vitais para obter uma compreensão completa da poeira e do gás envolvidos na formação das estrelas.

A Nebulosa Cabeça de Cavalo está embebida na nuvem molecular gigante Orion B e é extremamente densa, com massa suficiente para produzir cerca de 30 estrelas semelhantes ao Sol. Marca o limite entre a nuvem molecular fria circundante – com as matérias-primas necessárias para fabricar estrelas e sistemas planetários – e a área a oeste onde as estrelas massivas já se formaram. Mas a radiação das estrelas corrói essas matérias-primas. Enquanto as moléculas frias, como o monóxido de carbono, dentro da densa nebulosa, estão protegidas desta radiação, as moléculas à superfície estão expostas a ela. Isto desencadeia reacções que podem afectar a formação estelar, incluindo a transformação das moléculas de monóxido de carbono em átomos e carbono e iões, a que chamamos ionização.

Uma equipa liderada por John Bally do Centro para Astrofísica e Astronomia Espacial, da Universidade do Colorado em Boulder, EUA, queria aprender se a intensa radiação das estrelas vizinhas é forte o suficiente para comprimir o gás dentro da nebulosa e desencadear uma nova formação estelar. Combinaram dados do SOFIA com os de outros dois observatórios para obter uma visão multifacetada da estrutura e dos movimentos das moléculas.

A equipa de Bally descobriu que a radiação das estrelas próximas cria um plasma quente que comprime o gás frio no interior da Cabeça de Cavalo, mas a compressão é insuficiente para despoletar o nascimento de estrelas adicionais. No entanto, aprenderam detalhes importantes sobre a estrutura da nebulosa.

A radiação provocou uma onda destrutiva de ionização que caiu sobre a nuvem. Essa onda foi interrompida pela porção densa da nuvem da Cabeça de Cavalo, fazendo com que a onda a envolvesse. A Cabeça de Cavalo desenvolveu a sua forma icónica porque foi densa o suficiente para bloquear as forças destrutivas da onda de ionização.

“A forma da icónica Nebulosa Cabeça de Cavalo diz-nos mais sobre o movimento e velocidade deste processo,” comenta Bally. “Ilustra realmente o que acontece quando uma nuvem molecular é destruída pela radiação ionizada.”

Os investigadores estão a tentar entender como é que as estrelas se formaram na Nebulosa Cabeça de Cavalo – e por que estrelas adicionais não o fizeram – porque a sua proximidade com a Terra permite que os astrónomos a estudem em grande detalhe. Isto fornece pistas sobre como as estrelas se podem formar em galáxias distantes que estão demasiado distantes para observar claramente detalhes finos, até mesmo pelos telescópios mais poderosos.

“Em estudos como este, estamos a aprender que a formação estelar é um processo auto-limitado,” realça Bally. “As primeiras estrelas a se formarem numa nuvem podem impedir o nascimento de estrelas adicionais nas proximidades, destruindo partes adjacentes da nuvem.”

Noutro estudo baseado no mapa do SOFIA, uma equipa de investigadores liderada por Cornelia Pabst, da Universidade de Leiden, Holanda, analisou a estrutura e brilho do gás em regiões escuras e frias no interior e nos arredores da Nebulosa Cabeça de Cavalo. Esta região tem muito pouca formação estelar em comparação com a Nuvem Orion B ou com a Grande Nebulosa de Orion, para sudoeste da Nebulosa Cabeça de Cavalo. Pabst e a sua equipa queriam entender as condições físicas na região escura que podem estar a afectar a taxa de formação estelar.

Descobriram que a forma, estrutura e brilho do gás na nebulosa não encaixam nos modelos existentes. São necessárias mais observações para explorar o porquê de os modelos não coincidirem com o que viram.

“Estamos apenas a começar a entender que, embora tenhamos observado apenas uma pequena parte desta nuvem molecular, tudo é mais complicado do que os modelos indicaram inicialmente,” acrescenta Pabst. “Este mapa contém dados lindos e maravilhosos que podemos combinar com observações futuras para nos ajudar a entender como as estrelas se formam localmente, na nossa Galáxia, para que possamos relacioná-las com a investigação extra-galáctica.”

Os estudos foram publicados nas revistas The Astronomical Journal e Astronomy and Astrophysics.

O mapa da Nebulosa Cabeça de Cavalo, usado pelas duas equipas, foi criado usando o actualizado instrumento GREAT do SOFIA. Foi actualizado para usar 14 detectores simultaneamente. Assim sendo, o mapa foi produzido significativamente mais depressa do que poderia ter sido nos observatórios anteriores, que usavam apenas um único detector.

“Nós não podíamos ter feito esta investigação sem o SOFIA e sem o seu instrumento actualizado, upGREAT,” explica Bally. “Como aterra após cada voo, os seus instrumentos podem ser ajustados, actualizados e melhorados de maneiras impossíveis para observatórios espaciais. O SOFIA é fundamental para desenvolver instrumentos cada vez mais poderosos e confiáveis para uso futuro no espaço.”

O SOFIA é um jacto Boeing 747SP modificado para transportar um telescópio com uma abertura de 100 polegadas. É um projecto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR.

Astronomia On-line
10 de Abril de 2018

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