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Astronomia20/06/2022

A teia cósmica da Tarântula: mapeada formação de estrelas fora da Via Láctea

Imagem composta que mostra a região de formação estelar 30 Doradus (ou Nebulosa da Tarântula). A imagem de fundo, obtida no infravermelho, já é por si só uma imagem composta: capturada pelo instrumento HAWK-I montado no VLT do ESO e pelo Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), ela mostra estrelas brilhantes e nuvens rosadas de gás quente. Os traços vermelhos/amarelos sobrepostos na imagem vêm das observações em rádio obtidas pelo ALMA e revelam regiões de gás denso e frio, com o potencial de colapsar e formar novas estrelas. A estrutura em teia muito característica das nuvens de gás levou os astrônomos a dar a essa nebulosa o nome de Tarântula. Crédito: ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Agradecimento: Cambridge Astronomical Survey Unit

20/06/22 - 08h28min - Atualizado em 20/06/22 - 08h29min

Astrônomos revelaram detalhes intrincados da região de formação estelar 30 Doradus, também conhecida como Nebulosa da Tarântula, usando novas observações do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Em uma imagem de alta resolução divulgada em 15 de junho pelo Observatório Europeu do Sul (ESO) e que inclui dados do ALMA, vê-se a nebulosa sob uma nova luz, com nuvens de gás finas que fornecem informações sobre como as estrelas massivas moldam essa região.

“Esses fragmentos podem ser os restos de nuvens, anteriormente maiores e que foram despedaçadas pelas enormes energias emitidas por estrelas jovens massivas, num processo a que chamamos feedback”, disse Tony Wong, professor da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign (EUA) que liderou o trabalho de pesquisa sobre 30 Doradus apresentado no Encontro da Sociedade Astronômica Americana (American Astronomical Society, AAS) e publicado na revista The Astrophysical Journal.

Os astrônomos pensavam inicialmente que o gás existente nessas regiões estivesse demasiado disperso e sobrecarregado por esse turbulento feedback para que a gravidade o reunisse para formar novas estrelas. No entanto, os novos dados revelaram também filamentos muito densos onde o papel da gravidade é significativo. “Nossos resultados mostram que, até na presença de feedbacks muito fortes, a gravidade consegue exercer uma forte influência, permitindo a continuação da formação estelar”, acrescentou Wong.

Local ideal

Localizada na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea, a Nebulosa da Tarântula é uma das regiões de formação estelar mais brilhantes e ativas da nossa vizinhança galáctica, a cerca de 170 mil 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. Isso faz da região o local ideal para se estudar como é que as nuvens de gás colapsam sob a ação da gravidade para formar novas estrelas.

“O que torna 30 Doradus única é o fato de se encontrar suficientemente perto de nós para estudarmos em detalhes como as estrelas estão se formando e, no entanto, as suas propriedades são semelhantes àquelas encontradas em galáxias muito distantes, quando o universo era jovem”, explicou Guido De Marchi, cientista na Agência Espacial Europeia (ESA) e coautor do artigo que apresenta esses resultados. “Graças a 30 Doradus, podemos estudar como é que as estrelas se formavam há 10 bilhões de anos, na época em que nasceu a maioria das estrelas do universo.”

Embora a maior parte dos estudos anteriores relativos à Nebulosa da Tarântula tenha se concentrado essencialmente em regiões do seu centro, os astrônomos sabem há muito tempo que a formação de estrelas massivas também está acontecendo em outros lugares. Para entender melhor esse processo, a equipe realizou observações de alta resolução cobrindo uma grande região da nebulosa.

Com o auxílio do ALMA, os pesquisadores 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.

Trabalho longe de terminar

“Estávamos esperando descobrir que as partes da nebulosa mais próximas das jovens estrelas massivas mostrariam os mais claros sinais de gravidade sendo dominadas 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 rosadas de gás quente, obtida anteriormente com o Very Large Telescope (VLT) e o Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), 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 do ALMA compreendem as faixas vermelho-amarelas brilhantes na imagem: gás muito frio e denso que pode um dia entrar em colapso e formar estrelas.

A nova pesquisa nos dá 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 terminar. “Há, ainda, muito trabalho a fazer com esse conjunto de dados, e é por isso mesmo que estamos divulgando-o publicamente para incentivar outros pesquisadores a realizar novas investigações”, concluiu Wong.

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30 Doradus