Cientistas Fazem Engenharia Reversa da Formação de Aglomerados Estelares

Pesquisadores da Universidade McMaster determinaram que aglomerados de estrelas ao longo dos vastos períodos de tempo e espaço em todo o Universo foram criados da mesma maneira. Os pesquisadores Corey Howard, Ralph Pudritz e William Harris, autores de um artigo publicado em 25 de junho na revista Nature Astronomy, usaram simulações computacionais altamente sofisticadas para recriar o que acontece dentro de gigantescas nuvens de gases concentrados que dão origem a aglomerados de estrelas unidas pela gravidade.
As simulações de última geração seguem uma nuvem de gás interestelar com 500 anos-luz de diâmetro, projetando 5 milhões de anos de evolução causada pela turbulência,  gravidade e feedback da intensa pressão de radiação produzida por estrelas massivas dentro de aglomerados formadores.
A pesquisa mostra como essas forças criam filamentos densos que canalizam o gás para o que, em última análise, se tornam aglomerados super brilhantes de estrelas que podem se fundir com outros aglomerados para formar vastos aglomerados globulares.
"A maioria das estrelas em galáxias se forma como membros de aglomerados estelares dentro de nuvens moleculares densas, então uma das questões mais básicas da astronomia é como os aglomerados, que possuem de centenas a milhões de estrelas, se formam sob uma ampla variedade de condições?", diz Pudritz. "Nossas simulações foram cuidadosamente planejadas para determinar se isso é ou não um processo universal".
Os autores programaram dados para variáveis ​​como pressão de gás, turbulência de espaço e força de radiação em sua simulação e a utilizaram com recursos que incluíram a SciNet, o maior centro de supercomputadores do Canadá.
Após um mês, o programa resultou em aglomerados de estrelas idênticos aos existentes, mostrando que os pesquisadores conseguiram fazer engenharia reversa na formação de aglomerados estelares, dando um passo importante para entender sua formação, que há muito tempo vem sendo debatida. entre astrofísicos.
"Nosso trabalho mostra que, dada uma grande quantidade de gás suficiente, um enorme aglomerado estelar é o resultado natural", diz Howard. "Como aglomerados estelares massivos derivam das condições das galáxias nas quais eles se formam, também podemos usar esse conhecimento para fazer engenharia reversa das condições do universo distante".
Muitos já haviam argumentado que aglomerados de diferentes tamanhos e idades se formaram de forma diferente, disseram os autores, mas a nova pesquisa mostra que todos se formaram do mesmo modo.
As simulações mostram que o resultado depende do reservatório inicial de gás que, após a turbulência, a gravidade e o feedback realizam seu trabalho e criam aglomerados de estrelas de vários tamanhos ao longo de alguns milhões de anos.
"Esta é o primeiro caminho convincente para modelar a formação de aglomerados de estrelas", diz Harris. "Isso se aplica a todas as escalas de massa - pequenos aglomerados e grandes - e deve funcionar em qualquer momento específico da história do Universo, em qualquer galáxia em particular".
Tais simulações teriam sido impensáveis ​​até 10 anos atrás, dizem os autores. O sucesso deste projeto, dizem eles, sugere que pesquisas similares sobre outros problemas complexos, como a formação de galáxias inteiras até o nascimento de estrelas individuais específicas, poderão em breve estar ao nosso alcance.

Fonte: Space Daily via McMaster University