Imagens infravermelhas do VLT revelam quantidade inesperada de objetos de pequena massa na nebulosa de Órion

Esta imagem da região de formação estelar da Nebulosa de Órion foi criada a partir de várias exposições obtidas pela câmera infravermelha HAWK-I, montada no Very Large Telescope do ESO, no Chile. Esta é a imagem mais profunda desta região obtida até hoje e revela muito mais objetos de massa planetária tênues do que o esperado. Crédito: ESO/H. Drass et al.

Porque queremos aprender sobre como as estrelas se formam, nós estudados o indicador chamado IMF (Initial Mass Function – Função de Massa Inicial Estelar) [3] que nos conta, para uma dada população de estrelas, a distribuição inicial de suas massas. Uma recente referencia (Encyclopedia of Astrobiology, Springer, 2011) define essa função:

A Função da Massa Inicial é número relativo de estrelas como uma função de suas massas iniciais individuais, que são geradas durante o episódio de formação de uma estrela singular.

Assim, estimando os valores da IMF em regiões como a Nebulosa de Orion, visível a partir da Terra sem ajuda de instrumentos como uma mancha na espada de Órion, nos traz a informação de como esse grupo de estrelas se formou.

Agora, o instrumento infravermelho HAWK-I do ESO montado no Very Large Telescope (VLT), no Chile, foi utilizado para sondar as profundezas do coração da Nebulosa de Órion. A imagem obtida revela cerca de dez vezes mais anãs marrons e objetos de massa planetária isolados do que conhecido anteriormente. Esta descoberta desafia o cenário normalmente aceito da história de formação estelar em Órion.

Uma equipe internacional utilizou o instrumento infravermelho HAWK-I montado no Very Large Telescope do ESO (VLT) para produzir a imagem mais profunda e completa da Nebulosa de Órion [1] obtida até hoje. A equipe obteve não só uma imagem de beleza espetacular, mas também revelou uma enorme abundância de anãs marrons tênues e objetos de massa planetária isolados. A presença destes objetos de baixa massa ajuda-nos a compreender melhor a história de formação estelar nessa nebulosa.

A famosa Nebulosa de Órion, com uma dimensão de cerca de 24 anos-luz, situa-se na constelação de Órion e pode ser vista a olho nu a partir da Terra, apresentando-se como uma mancha difusa na espada de Órion. Algumas nebulosas, como a de Órion, encontram-se fortemente iluminadas por radiação ultravioleta emitida por muitas estrelas quentes nascidas em seu interior que ionizam o gás, o que o faz brilhar intensamente.

Esta imagem destaca algumas estruturas da nova imagem da região de formação estelar da Nebulosa de Órion, criada a partir de várias exposições obtidas pela câmera infravermelha HAWK-I, montada no Very Large Telescope do ESO, no Chile. Esta é a imagem mais profunda desta região obtida até hoje e revela muito mais objetos de massa planetária tênues do que o esperado. Crédito: ESO/H. Drass et al.

A relativa proximidade da Nebulosa de Órion [2] faz dela um laboratório ideal para o estudo dos processos e história de formação estelar e para determinar a quantidade de estrelas de diferentes massas que se formam no seu interior.

Amelia Bayo (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Max-Planck Institut für Astronomie, Königstuhl, Alemanha), co-autora do novo artigo que descreve estes resultados e membro da equipe de investigação, explica porque é que isto é importante:

Compreendermos porque é que tantos objetos de baixa massa se encontram na Nebulosa de Órion é importante pois ajuda-nos a colocar limites nas atuais teorias de formação estelar. Sabemos agora que o modo como estes objetos de baixa massa se formam depende do meio que os envolve.

Esta nova imagem causou um enorme entusiasmo pois revela uma quantidade inesperada de objetos de massa muito baixa, o que, por sua vez, sugere que a Nebulosa de Órion pode estar proporcionalmente a formar muito mais objetos de baixa massa do que outras regiões de formação estelar mais próximas e menos ativas.

Os astrônomos contam quantos objetos de diferentes massas se formam em regiões como a Nebulosa de Órion para tentar compreender o processo de formação estelar [3]. Antes deste trabalho, o maior número de objetos encontrado tinha massas de cerca de um quarto da massa do nosso Sol. A descoberta desta enorme quantidade de novos objetos com massas muito inferiores a esta na Nebulosa de Órion, criou um segundo máximo a uma massa muito menor na distribuição de contagem de estrelas.

Estas observações sugerem também que o número de objetos do tamanho de planetas pode ser muito maior do que se pensava anteriormente. Apesar da tecnologia necessária para observar imediatamente estes planetas ainda não existir, o futuro European Extremely Large Telescope do ESO (E-ELT), previsto para 2024, foi concebido com vários objetivos, sendo um deles precisamente este tipo de observações.

O cientista líder deste trabalho, Holger Drass (Astronomisches Institut, Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Alemanha; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile) conclui:

O nosso resultado é para mim como um espreitar para uma nova era da formação planetária e estelar. O enorme número de planetas isolados encontrados com os nossos atuais limites observacionais, faz-me pensar que iremos certamente ainda descobrir uma imensa quantidade de planetas menores que a Terra com o E-ELT.

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “The bimodal initial mass function in the Orion Nebula Cloud”, assinado por H. Drass et al., publicado na MNRAS – Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Notas

[1] As nebulosas, tais como a famosa Nebulosa de Órion, são também conhecidas por regiões H II, o que indica que contêm hidrogênio ionizado. Estas enormes nuvens de gás interestelar são locais de formação estelar em todo o Universo.

[2] Estima-se que a Nebulosa de Órion se situe a cerca de 1.350 anos-luz de distância da Terra.

[3] Esta informação é usada para criar algo chamado Função de Massa Inicial (FMI) — um modo de descrever quantas estrelas de diferentes massas compõem uma população estelar quando da sua formação. Este estudo ajuda-nos a compreender a origem da população estelar em questão. Por outras palavras, determinar uma FMI com precisão e ao mesmo tempo dispor de uma teoria sólida para explicar a origem dessa FMI é de importância fundamental para o estudo da formação estelar.

Fontes

Centauri Dreams: Into the Nebula: Low-Mass Objects in Orion

ESO: eso1625 — Deepest Ever Look into Orion – VLT infrared images reveal unexpected horde of low-mass objects

Artigo Científico

MNRAS: The bimodal initial mass function in the Orion Nebula Cloud

._._.

1605.03600v1-The-bimodal-initial-mass-function-in-the-Orion-Nebula-Cloud