SOFIA Desvenda a Formação Misteriosa de Aglomerados Estelares

O Sol, como todas as estrelas, nasceu em uma gigantesca nuvem fria de gás e poeira molecular. Pode ter dezenas ou até centenas de irmãos estelares - um aglomerado de estrelas - mas esses primeiros companheiros estão agora espalhados pela galáxia Via Láctea. Embora os remanescentes deste evento de criação em particular tenham sido dispersos há muito tempo, o processo de nascimento de estrelas continua hoje dentro de nossa galáxia e além. Aglomerados estelares são concebidos nos corações de nuvens opticamente escuras, onde as primeiras fases de formação têm sido historicamente ocultadas da vista. Mas essas nuvens frias e empoeiradas brilham intensamente no infravermelho, então telescópios como o Observatório Estratosférico para a Astronomia Infravermelha, SOFIA (na siga em inglês), podem começar a revelar esses segredos de longa data.

Ilustração de um aglomerado de estrelas que se forma a partir da colisão de nuvens moleculares turbulentas, que aparecem como sombras escuras na frente do campo estelar galáctico de fundo.

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 campos magnéticos, turbulência ou ambos estão envolvidos e podem até dominar o processo de criação. Mas o que desencadeia os eventos que levam à formação de aglomerados estelares?
Astrônomos usando um instrumento à bordo do SOFIA, o receptor alemão para astronomia na frequência de Terahertz, conhecido como GREAT, encontraram novas evidências de que aglomerados estelares se formam através de colisões entre gigantes nuvens moleculares.
Os resultados foram publicados nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.
"As estrelas são movidas por reações nucleares que criam novos elementos químicos", disse Thomas Bisbas, pesquisador de pós-doutorado da Universidade da Virgínia, em Charlottesville, Virgínia, e principal autor do artigo que descreve esses novos resultados. "A própria existência da vida na Terra é o produto de uma estrela que explodiu bilhões de anos atrás, mas ainda não sabemos como essas estrelas - incluindo nosso próprio sol - se formam".
Pesquisadores estudaram a distribuição e o movimento do carbono ionizado em torno de uma nuvem molecular onde as estrelas podem se formar. Parece haver dois componentes distintos de gás molecular colidindo uns com os outros a velocidades de mais de 32 mil quilômetros por hora. A distribuição e a velocidade dos gases moleculares e ionizados são consistentes com as simulações de colisões de nuvens, que indicam que os aglomerados de estrelas se formam à medida que o gás é comprimido na onda de choque criada quando as nuvens colidem.

Ilustração das nuvens moleculares rodeadas por envelopes atômicos, em verde, que foram detectadas pelo SOFIA via emissão de carbono ionizado. O deslocamento espacial e os movimentos desses envelopes confirmam as previsões de simulações de colisões de nuvens.

"Esses modelos de formação de estrelas são difíceis de avaliar observacionalmente", disse Jonathan Tan, professor da Universidade Chalmers de Tecnologia em Gotemburgo, na Suécia, e da Universidade da Virgínia, e um dos principais pesquisadores do estudo. "Estamos em um ponto fascinante do projeto, onde os dados que estamos obtendo com o SOFIA podem realmente testar as simulações".
Embora ainda não haja consenso científico sobre o mecanismo responsável por impulsionar a criação de aglomerados estelares, essas observações do SOFIA ajudaram os cientistas a dar um passo importante para desvendar o mistério. Esse campo de pesquisa continua ativo e esses dados fornecem evidências cruciais em 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 aglomerados estelares.
"Nosso próximo passo é usar SOFIA para observar um número maior de nuvens moleculares que estão formando aglomerados estelares", acrescentou Tan. "Só então poderemos entender como as colisões de nuvens são comuns para acionar o nascimento de estrelas em nossa galáxia".

Fonte: NASA