Spitzer examina mistérios estelares na Nuvem Molecular de Perseu

Agrupamentos de estrelas novas, jovens e adultas são extremamente incomuns, observam cientistas

Nuvem Molecular de Perseu: berçário de estrelas com mistérios a serem desvendados. Crédito: Nasa/JPL-Caltech

A Nuvem Molecular de Perseu, um enorme agrupamento de gás e poeira que se estende por 500 anos-luz de diâmetro, é o destaque desta foto do Telescópio Espacial Spitzer, da Nasa, divulgada recentemente. Lar de uma abundância de jovens estrelas, ela atraiu a atenção dos astrônomos por décadas.

A foto foi tirada durante a “missão fria” do Spitzer, entre o lançamento da espaçonave, em 2003, até 2009, quando o telescópio espacial esgotou seu suprimento de líquido refrigerante de hélio. (Isso marcou o início da “missão quente” do Spitzer.) A luz infravermelha não pode ser vista pelo olho humano, mas objetos quentes, de corpos humanos a nuvens de poeira interestelar, emitem luz infravermelha.

A radiação infravermelha proveniente da poeira quente gera grande parte do brilho da Nuvem Molecular de Perseu visto aqui. Aglomerados de estrelas, como o ponto brilhante próximo ao lado esquerdo da imagem, geram ainda mais luz infravermelha e iluminam as nuvens ao redor, como o Sol iluminando um céu nublado no pôr do sol. Grande parte da poeira vista aqui emite pouca ou nenhuma luz visível (de fato, a poeira bloqueia a luz visível) e, portanto, é revelada mais claramente em observatórios de infravermelho como o Spitzer.

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No lado direito da imagem, há um grupo brilhante de jovens estrelas conhecido como NGC 1333, localizado a cerca de 1.000 anos-luz da Terra e observado várias vezes pelo Spitzer. A distância é considerada próxima em comparação com o tamanho da nossa galáxia, que tem cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro. Sua largura atinge cerca de 500 anos-luz. A proximidade e as fortes emissões de infravermelho do NGC 1333 tornaram o grupo visível para astrônomos que usavam alguns dos primeiros instrumentos de infravermelho.

Visão clara

Algumas dessas estrelas foram observadas pela primeira vez em meados da década de 1980 com o Infrared Astronomical Survey (IRAS), uma missão conjunta entre a Nasa, o Reino Unido e a Holanda. Primeiro telescópio de satélite infravermelho, o IRAS observou o céu em comprimentos de onda infravermelhos bloqueados pela atmosfera da Terra, fornecendo a primeira visão do universo nesses comprimentos de onda.

Mais de 1.200 artigos de pesquisa revisados ​​por pares foram escritos sobre o NGC 1333. O grupo também foi estudado em outros comprimentos de onda da luz, incluindo o Telescópio Espacial Hubble, que detecta principalmente a luz visível, e o Observatório de Raios X Chandra.

Muitas jovens estrelas do aglomerado enviam enormes quantidades de material (o mesmo material que forma a estrela) para o espaço. À medida que é ejetado, esse material é aquecido e esmaga o meio interestelar circundante. Esses fatores fazem com que os jatos se irradiem intensamente e possam ser vistos em estudos mais minuciosos da região. Isso proporcionou aos astrônomos uma visão clara de como as estrelas passam de uma adolescência às vezes turbulenta para uma idade adulta mais calma.

Mistério em evolução

Outros aglomerados de estrelas vistos abaixo do grupo NGC 1333 nesta imagem representam um mistério fascinante para os astrônomos: eles parecem conter estrelas bebês, adolescentes e adultas. Uma mistura tão estreita de idades é extremamente estranha, de acordo com Luisa Rebull, astrofísica do Infrared Science Archive da Nasa que estudou o NGC 1333 e alguns dos agrupamentos abaixo dele. Embora muitos irmãos estelares possam se formar em grupos apertados, as estrelas estão sempre se movendo e, à medida que envelhecem, tendem a se afastar cada vez mais.

Encontrar uma mistura tão próxima de idades aparentes não se encaixa nas ideias atuais sobre como as estrelas evoluem. “Essa região está dizendo aos astrônomos que há algo que não entendemos sobre a formação de estrelas”, disse Rebull. O quebra-cabeça apresentado por essa região é algo que mantém os astrônomos voltando a ela. “É uma das minhas regiões favoritas para estudar”, acrescentou a astrofísica.

Desde as primeiras observações do IRAS, a região passou a ter um foco mais claro, um processo comum em astronomia, disse Rebull. Novos instrumentos trazem mais sensibilidade e novas técnicas, e a história se torna mais clara a cada nova geração de observatórios. Em 30 de janeiro de 2020, a Nasa desativará o Telescópio Espacial Spitzer, mas seu legado abriu caminho para os próximos observatórios, incluindo o Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), que também observará a luz infravermelha.