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maio 10

Chandra mostra que as teorias de formação estelar em aglomerados podem estar erradas

http://www.nasa.gov/press/2014/may/nasas-chandra-observatory-delivers-new-insight-into-formation-of-star-clusters/#.U2z5efldWSr

Astrônomos estudaram dois berçários estelares, a Nebulosa da Chama (acima) e a Nebulosa da Órion, para recolher informações de como as estrelas como o nosso Sol se formam. Descobriram que as estrelas na periferia destes aglomerados são mais velhas que aquelas no centro, diferente das ideias mais simples de formação estelar preveem. Créditos: Raios-X: NASA/CXC/PSU/K. Getman, E. Feigelson & equipe MYStIX; Infravermelho: NASA/JPL-Caltech

Usando dados tanto do observatório espacial de Raios-X Chandra quanto dos telescópios que operam no espectro infravermelho, o astrônomos fizeram um avanço importante no entendimento de como os aglomerados estelares se formam.

Os dados mostram que as noções preliminares de como estes aglomerados se formam podem estar incorretas.

O que está errado?

Concepções simples porém errôneas

A ideia até então difundida, bem mais simples, estabelece que as estrelas se formam em aglomerados quando uma nuvem gigante de gás e poeira se condensa. O centro da nuvem massivo atrai o material das vizinhanças até que se torna denso o suficiente para ativar os processos inerentes das estrelas (nucleossíntese). Este processo ocorre primeiramente no centro da nuvem, formando as primeiras estrelas do aglomerado. Assim, tal sequência de eventos indica que as estrelas residentes na região central do aglomerado estelar seriam, consequentemente, as mais antigas.

Paradoxalmente, os dados mais recentes a partir do observatório Chandra sugerem que acontece algo diferente. Os cientistas estudaram dois aglomerados estelares onde estrelas tipo Sol estão atualmente a se formar, o aglomerado NGC 2024, localizado no centro da Nebulosa da Chama e o berçário estelar na Nebulosa de Órion. A partir deste estudo, os astrônomos descobriram que as estrelas na periferia dos aglomerados são de fato as mais antigas!

Konstantin Getman da Universidade Penn State, que liderou o estudo, afirmou:

Os nossos resultados são contra intuitivos. Isto significa que precisamos pensar mais e obter mais ideias de como as estrelas como o nosso Sol são formadas.

Getman e seu time desenvolveram uma nova abordagem em dois passos que os levaram a esta descoberta. Primeiro, usaram dados do Chandra com medidas do brilho das estrelas nas frequências da banda de raios-X para determinar as suas massas. Em seguida, determinaram quão luminosas estas estrelas brilham no infravermelho usando telescópios terrestres e dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Combinando estas informações com modelos teóricos, os cientistas estimaram as idades das estrelas em famosos dois aglomerados estelares.

Nebulosa da Chama pelo telecópio VISTA do ESO

Nebulosa da Chama capturada pelo telescópio VISTA do ESO

Surpreendentemente, os resultados encontrados foram contrários ao que o modelo básico antigo previa. No centro da nebulosa NGC 2024 (Nebulosa da Chama), as estrelas têm cerca de 200.000 anos, enquanto na sua periferia têm cerca de 1,5 milhões de anos. Na nebulosa de Órion, as idades das estrelas variam entre 1,2 milhões de anos no coração da nebulosa e quase 2 milhões de anos perto das bordas deste berçário estelar.

Eric Feigelson, Universidade de Penn State, coautor do artigo, esclareceu:

Uma conclusão chave deste nosso estudo é que podemos rejeitar o modelo básico onde os aglomerados estelares se formam de dentro para fora. Por isso precisamos considerar modelos mais complexos que estão agora emergindo dos estudos de formação estelar.

Quais as razões deste comportamento?

As explicações para as novas descobertas podem ser agrupadas em três concepções abrangentes:

  1. A formação estelar continua a ocorrer nas regiões internas porque o gás nas regiões interiores de uma nuvem de formação estelar é bem mais denso (contém mais material para a construção de estrelas) do que as regiões exteriores mais difusas. Ao longo do tempo, se a densidade se tornar inferior a um limite onde já não pode entrar em colapso para formar estrelas, a formação estelar cessa nas regiões exteriores, enquanto continua a formar estrelas nas regiões interiores, o que induz uma concentração de estrelas mais jovens;
  2. As estrelas antigas tiveram mais tempo para afastar-se do centro do aglomerado ou foram expulsas para fora por interações gravitacionais com outras estrelas;
  3. As estrelas jovens se formam em filamentos massivos de gás que caem para o centro do aglomerado.

Estudos anteriores da Nebulosa de Orion revelaram indícios desta propagação revertida de idade, mas estes esforços preliminares foram baseados em amostras limitadas ou tendenciosas. Agora, esta última pesquisa fornece a primeira evidência de tais diferenças na Nebulosa da Chama.

O estudante de pós-graduação Michael Kuhn, também de Penn State, que trabalhou no estudo, disse:

O próximo passo é saber se somos capazes de encontrar esta mesma faixa etária estelar em outros aglomerados jovens.

Estes resultados serão publicados em dois artigos científicos separados no The Astrophysical Journal. Os estudos fazem parte do projeto MYStIX (Massive Young Star-Forming Complex Study in Infrared and X-ray) liderado por astrônomos da Universidade Penn State.

Fonte

NASA’s Chandra Observatory Delivers New Insight into Formation of Star Clusters

._._.

2 comentários

2 menções

  1. Vinícius Sena

    Roca, quais as evidências de que estrelas se formam como a ciência diz que se formam, se esse fenômeno nunca foi observado (presumo eu) diretamente? Sei que nem tudo em ciência pode ser observado diretamente (como é o caso da macroevolução, por exemplo), mas sei que é possível saber que um fenômeno não observado diretamente aconteceu observando as evidências que ele deixou. Nesse caso específico do nascimento de estrelas conforme o modelo aceito atualmente, quais as evidências para essa teoria?

    1. ROCA

      Há evidências sim de como as estrelas nascem.

      W75N(B)-VLA2: astrônomos revelam a saga da formação de uma estrela massiva ao longo dos anos
      http://eternosaprendizes.com/2015/04/08/astronomos-revelam-a-saga-da-formacao-de-uma-estrela-massiva-ao-longo-dos-anos/

      Astrônomos revelam de forma inédita um sistema estelar múltiplo no ato de sua criação
      http://eternosaprendizes.com/2015/02/12/astronomos-revelam-de-forma-inedita-um-sistema-estelar-multiplo-no-ato-de-sua-criacao/

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