WEBB revela detalhes esclarecedores do aglomerado estelar NGC 346

NGC 346, uma das regiões de formação de estrelas mais dinâmicas em galáxias próximas, é cheia de mistério. Agora, tornou-se menos misteriosa com as imagens do Telescópio Espacial James Webb .

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-uncovers-star-formation-in-cluster-s-dusty-ribbons — NGC 346, mostrada aqui nesta imagem da câmera de infravermelho próximo do Telescópio Espacial James Webb da NASA (NIRCam), é um aglomerado dinâmico de estrelas que fica dentro de uma nebulosa a 200.000 anos-luz de distância. Webb revela a presença de muito mais blocos de construção do que o esperado anteriormente, não apenas para estrelas, mas também planetas, na forma de nuvens cheias de poeira e hidrogênio. As plumas e arcos de gás nesta imagem contêm dois tipos de hidrogênio. O gás rosa representa hidrogênio energizado, que normalmente é tão quente quanto cerca de 10.000 °C ou mais, enquanto o gás mais laranja representa hidrogênio molecular denso, que é muito mais frio em torno de -200°C ou menos e poeira associada. O gás mais frio fornece um excelente ambiente para a formação de estrelas e, ao fazê-lo, muda o ambiente ao seu redor. O efeito disso é visto nas várias cristas por toda parte, que são criadas quando a luz dessas estrelas jovens quebra as nuvens densas. Os muitos pilares de gás brilhante mostram os efeitos dessa erosão estelar em toda a região. Nesta imagem, o azul foi atribuído ao comprimento de onda de 2,0 mícrons (F200W), o verde foi atribuído a 2,77 mícrons (F277W), o laranja foi atribuído a 3,35 mícrons (F335M) e o vermelho foi atribuído a 4,44 mícrons (F444W). Créditos: NASA, ESA, CSA, O. Jones (UK ATC), G. De Marchi (ESTEC) e M. Meixner (USRA). Processamento de imagens: A. Pagan (STScI), N. Habel (USRA), L. Lenkic (USRA) e L. Chu (NASA/Ames)

NCG 346 está localizado na galáxia vizinha Pequena Nuvem de Magalhães (SMC – Small Magellanic Cloud) [1], uma galáxia anã bem próxima à nossa Via Láctea. A galáxia SMC contém concentrações mais baixas de elementos mais pesados que o hidrogênio ou o hélio, que os astrônomos chamam de metais, em comparação com a Via Láctea. Como os grãos de poeira no espaço são compostos principalmente de metais, os cientistas esperavam que houvesse pequenas quantidades de poeira e que seria difícil detectá-la. Novos dados do observatório James Webb revelam o contrário.

Os astrônomos sondaram essa região porque as condições e a quantidade de metais dentro da SMC se assemelham às observadas em galáxias bilhões de anos atrás, durante uma era do universo conhecida como “meio-dia cósmico”, quando a formação estelar estava no auge. Cerca de 2 a 3 bilhões de anos após o Big Bang, as galáxias estavam formando estrelas em um ritmo furioso. Os fogos de artifício da formação de estrelas acontecendo naquela época ainda moldam as galáxias que vemos ao nosso redor hoje.

Margaret Meixner, astrônoma da Associação Universitária de Pesquisa Espacial e líder da equipe de pesquisa, afirmou:

Uma galáxia durante o “meio-dia cósmico” não teria um aglomerado dinâmico tipo NGC 346 como a Pequena Nuvem de Magalhães possui. A galáxia teria milhares de regiões de formação de estrelas como esta. Mas, mesmo que o NGC 346 seja agora o único aglomerado massivo formando estrelas furiosamente em sua galáxia, este aglomerado nos oferece uma grande oportunidade de sondar as condições que existiam no “meio-dia cósmico”.
Margaret Meixner

Ao observar protoestrelas ainda em processo de formação, os pesquisadores podem saber se o processo de formação estelar na SMC é diferente do que observamos em nossa própria Via Láctea. Estudos infravermelhos anteriores de NGC 346 focaram em protoestrelas mais pesadas do que cerca de 5 a 8 vezes a massa do nosso Sol.

Olivia Jones, do Centro de Tecnologia de Astronomia do Reino Unido, Royal Observatory Edinburgh, coinvestigadora do programa, disse:

Com o Webb, podemos sondar protoestrelas de peso mais leve, tão pequenas quanto um décimo do nosso Sol, para ver se seu processo de formação é afetado pelo baixo teor de metal.
Olivia Jones

À medida que as estrelas se formam, elas acumulam gás e poeira, que podem parecer fitas nas imagens de Webb, da nuvem molecular circundante. O material se acumula em um disco de acreção que alimenta a protoestrela central. Os astrônomos detectaram gás em torno de protoestrelas dentro do NGC 346, mas as observações no infravermelho próximo de Webb marcam a primeira vez que eles também detectaram poeira nesses discos.

Guido De Marchi, da Agência Espacial Europeia, investigador da equipe de pesquisa, afirmou:

Estamos vendo os blocos de construção, não apenas de estrelas, mas também potencialmente de planetas. E como a Pequena Nuvem de Magalhães tem um ambiente semelhante ao das galáxias durante o meio-dia cósmico, é possível que os planetas rochosos possam ter se formado mais cedo no universo do que pensávamos.
Guido De Marchi

O time de cientistas também tem observações espectroscópicas do instrumento NIRSpec de Webb que continuam a analisar. Espera-se que esses dados forneçam novas informações sobre o material que se acumula em protoestrelas individuais, bem como o ambiente imediatamente ao redor da protoestrela.

Esses resultados foram apresentados em 11 de janeiro de 2023 em uma coletiva de imprensa na 241ª reunião da American Astronomical Society. As observações foram obtidas como parte do programa 1227.

Nota [1]

A Pequena Nuvem de Magalhães (SMC), ou Nubecula Minor, é uma galáxia anã perto da Via Láctea. Classificada como uma galáxia anã irregular, SMC tem um diâmetro isofotal D25 de cerca de 5,78 quiloparsecs (18.900 anos-luz) e contém várias centenas de milhões de estrelas. SMC tem uma massa total de aproximadamente 7 bilhões de massas solares. SMC reside a uma distância de cerca de 200.000 anos-luz. SMC está entre os vizinhos intergalácticos mais próximos da Via Láctea e é um dos objetos mais distantes visíveis a olho nu. SMC é visível por todo o Hemisfério Sul, mas pode ser totalmente vislumbrada acima do horizonte sul a partir de latitudes ao sul de cerca de 15° norte. A galáxia está localizada em ambas as constelações de Tucana e parte de Hydrus, aparecendo como uma mancha nebulosa fraca que se assemelha a um pedaço destacado da Via Láctea. SMC tem um diâmetro aparente médio de cerca de 4,2° (8 vezes o da Lua) e, portanto, cobre uma área de cerca de 14 graus quadrados (70 vezes o da Lua). Como o brilho de sua superfície é muito baixo, esse objeto do céu profundo é melhor visto em noites claras sem lua e longe das luzes da cidade. O SMC forma um par com a Grande Nuvem de Magalhães (LMC), que fica 20° a leste e, como o LMC, é membro do Grupo Local. Atualmente é considerada uma galáxia satélite da Via Láctea, mas provavelmente é um ex-satélite do LMC.

Fonte

NASA: NASA’s Webb Uncovers Star Formation in Cluster’s Dusty Ribbons

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