1546: Levantando o véu da formação estelar na Nebulosa de Orionte

O poderoso vento da estrela recém-formada no coração da Nebulosa de Orionte está a criar a bolha (preto) e a impedir a formação de novas estrelas na vizinhança. Ao mesmo tempo, o vento está a empurrar o gás molecular (cor) para as orlas, criando uma concha densa em redor da bolha onde se podem formar futuras gerações de estrelas.
Crédito: NASA/SOFIA/Pabst et. al

De acordo com uma nova investigação que usa o SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA, o vento estelar de uma estrela recém-nascida na Nebulosa de Orionte está a impedir a formação de novas estrelas nas proximidades.

Isto é surpreendente porque, até agora, os cientistas pensavam que outros processos, como estrelas explosivas chamadas super-novas, eram os principais responsáveis pela regulação da formação estelar. Mas as observações do SOFIA sugerem que as estrelas jovens produzem ventos estelares que podem “soprar” para longe a matéria-prima necessária para formar novas estrelas, um processo chamado “feedback”.

A Nebulosa de Orionte está entre os objectos mais observados e mais fotografados do céu nocturno. É o berçário estelar mais próximo da Terra e ajuda os cientistas a explorar como as estrelas se formam. Um véu de gás e poeira torna esta nebulosa extremamente bonita, mas também esconde todo o processo de formação estelar. Felizmente, a luz infravermelha pode atravessar esse véu nebuloso, permitindo que observatórios especializados como o SOFIA revelem muitos dos segredos da formação estelar que, de outra forma, permaneceriam ocultos.

No coração da nebulosa está um pequeno grupo de estrelas jovens, massivas e luminosas. As observações com o instrumento GREAT (German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) do SOFIA revelaram, pela primeira vez, que o forte vento estelar da mais brilhante destas estrelas bebés, chamada Theta1 Orionis C (θ1 Ori C), varreu uma grande concha de material da nuvem onde esta estrela se formou, como um limpa-neves que limpa uma rua e empurra neve para os lados da estrada.

“O vento é responsável por soprar uma bolha enorme em torno das estrelas centrais,” explicou Cornelia Pabst, estudante de doutoramento na Universidade de Leiden, Holanda, autora principal do artigo científico. “Isso perturba a nuvem natal e impede o nascimento de novas estrelas.”

Estes resultados foram divulgados na edição de 7 de Janeiro da revista Nature.

Os cientistas usaram o instrumento GREAT acoplado ao SOFIA para medir a linha espectral – que é como uma impressão digital química – do carbono ionizado. Dada a localização aérea do SOFIA, voando acima de 99% do vapor de água na atmosfera da Terra que bloqueia a radiação infravermelha, os investigadores foram capazes de estudar as propriedades físicas do vento estelar.

“Os astrónomos usam o GREAT como um agente da polícia usa um radar de controlo de velocidade,” explicou Alexander Tielens, astrónomo do Observatório Leiden e cientista sénior do artigo. “O radar é reflectido do carro e o sinal diz ao agente se está acima da velocidade permitida.”

Da mesma forma, os astrónomos usam a assinatura espectral do carbono ionizado para determinar a velocidade do gás em todas as posições através da nebulosa e para estudar as interacções entre as estrelas massivas e as nuvens onde nasceram. O sinal é tão forte que revela detalhes críticos e nuances dos berçários estelares que de outra forma permanecem escondidos. Mas este sinal só pode ser detectado com instrumentos especializados – como o GREAT – que podem estudar a radiação infravermelha.

No centro da Nebulosa de Orionte, o vento estelar de θ1 Ori C forma uma bolha e interrompe o nascimento de estrelas na sua vizinhança. Ao mesmo tempo, empurra o gás molecular para as orlas da bolha, criando novas regiões de material denso onde futuras estrelas se podem formar.

Estes efeitos de feedback regulam as condições físicas da nebulosa, influenciam a actividade de formação estelar e, em última análise, impulsionam a evolução do meio interestelar, o espaço entre as estrelas repleto de gás e poeira. A compreensão de como a formação estelar interage com o meio interestelar é a chave para entender as origens das estrelas que vemos hoje e das que se podem formar no futuro.

O SOFIA é um jacto Boeing 747SP modificado para transportar um telescópio de 106 polegadas. É um projecto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR.

Astronomia On-line
1 de Fevereiro de 2019

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1263: COLISÕES CÓSMICAS: SOFIA DESVENDA A MISTERIOSA FORMAÇÃO DOS ENXAMES ESTELARES

Ilustração da formação de um enxame estelar a partir da colisão de nuvens moleculares turbulentas, que aparecem como sombras escuras em frente do fundo estelar galáctico.
Crédito: NASA/SOFIA/Lynette Cook

O Sol, tal como todas as estrelas, nasceu numa gigantesca nuvem de gás e poeira molecular. Pode ter tido dezenas ou até centenas de irmãs estelares – um enxame – mas essas companheiras iniciais estão agora espalhadas pela Via Láctea. Embora os remanescentes deste evento de formação em particular se tenham dispersado há muito, o processo de nascimento estelar continua ainda hoje dentro da nossa Galáxia e além. Os enxames estelares são concebidos nos corações de nuvens opticamente escuras onde as primeiras fases de formação têm permanecido historicamente escondidas da nossa vista. Mas estas nuvens frias e empoeiradas brilham intensamente no infravermelho, de como que telescópios como o SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) podem começar a revelar estes segredos de longa data.

Os modelos tradicionais afirmam que a força da gravidade pode ser a única responsável pela formação de estrelas e aglomerados estelares. Observações mais recentes sugerem que os campos magnéticos, a turbulência ou ambos estão também envolvidos e podem até dominar o processo de formação. Mas o que desencadeia os eventos que levam ao nascimento de enxames estelares?

Usando o instrumento do SOFIA conhecido como GREAT (German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies), os astrónomos encontraram novas evidências de que os enxames estelares se formam através de colisões entre nuvens moleculares gigantes.

Os resultados foram publicados na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“As estrelas são alimentadas por reacções nucleares que produzem novos elementos químicos,” comenta Thomas Bisbas, investigador de pós-doutorado da Universidade da Virgínia, em Charlottesville, EUA, autor principal do artigo que descreve estes novos resultados. “A própria existência de vida na Terra é o produto de uma estrela que explodiu há milhares de milhões de anos, mas ainda não sabemos como essas estrelas – incluindo o nosso próprio Sol – se formam.”

Os investigadores estudaram a distribuição e o movimento do carbono ionizado em torno de uma nuvem molecular onde as estrelas podem formar-se. Parecem haver dois componentes distintos de gás molecular a colidir um com o outro a velocidades superiores a 32.000 km/h. A distribuição e velocidade dos gases moleculares e ionizados são consistentes com as simulações de colisões de nuvens, que indicam que os enxames de estrelas se formam à medida que o gás é comprimido na onda de choque criada quando as nuvens colidem.

“Estes modelos de formação estelar são difíceis de avaliar em termos observacionais,” realça Jonathan Tan, professor da Universidade Chalmers de Tecnologia em Gotemburgo, Suécia, e da Universidade da Virgínia, investigador principal do artigo. “Estamos num ponto fascinante do projecto, onde os dados que estamos a obter com o SOFIA podem realmente testar as simulações.”

Embora ainda não haja consenso científico sobre o mecanismo responsável por impulsionar a formação de enxames de estrelas, estas observações do SOFIA ajudaram os cientistas a dar um passo importante para desvendar o mistério. Este campo de pesquisa continua activo e os dados fornecem evidências cruciais a favor do modelo de colisão. Os autores esperam que as futuras observações testem este cenário para determinar se o processo de colisão de nuvens é único para esta região, mais difundido, ou até mesmo um mecanismo universal para a formação de enxames estelares.

“O nosso próximo passo é usar o SOFIA para observar um número maior de nuvens moleculares que formam aglomerados estelares,” acrescenta Tan. “Só então podemos entender quão comuns são as colisões de nuvens no desencadeamento do nascimento estelar na nossa Galáxia.”

Astronomia On-line
9 de Novembro de 2018

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