terça-feira, 17 de setembro de 2019

Explorando os aglomerados estelares na Grande Nuvem de Magalhães

Assim como as pessoas da mesma idade podem variar muito em aparência e forma, o mesmo acontece com coleções de estrelas ou aglomerados estelares.


© Hubble (NGC 1466)

A imagem acima mostra o aglomerado globular NGC 1466 que está a se movendo lentamente pelo espaço na orla da Grande Nuvem de Magalhães, um dos nossos vizinhos galácticos mais próximos. O NGC 1466 é certamente um objeto extremo. Tem uma massa equivalente a 140.000 sóis e uma idade de mais ou menos 13,1 bilhões de anos, o que o torna quase tão velho quanto o próprio Universo. Esta relíquia fóssil do Universo primitivo está a cerca de 160.000 anos-luz de distância da Terra.

Novas observações com o telescópio espacial Hubble sugerem que a idade cronológica, por si só, não conta a história completa quando se trata da evolução dos aglomerados de estrelas.

Pesquisas anteriores sobre a formação e evolução de aglomerados estelares sugeriram que estes sistemas tendem a ser compactos e densos quando se formam, antes de expandirem com o tempo para se tornarem tanto aglomerados grandes como pequenos. Novas observações do Hubble, na Grande Nuvem de Magalhães (GNM), aumentaram a nossa compreensão de como o tamanho dos aglomerados de estrelas na GNM muda com o tempo.

Os aglomerados são agregados de muitas (até um milhão) estrelas. São sistemas ativos nos quais as interações gravitacionais mútuas entre as estrelas mudam a sua estrutura ao longo do tempo, denominada "evolução dinâmica". Devido a estas interações, as estrelas mais massivas tendem a "afundar" progressivamente em direção à região central de um aglomerado, enquanto as estrelas mais leves podem escapar do sistema. Isto provoca uma contração progressiva do núcleo do aglomerado ao longo de diferentes escalas de tempo e significa que os aglomerados estelares com a mesma idade cronológica podem variar muito em aparência e forma devido às diferentes "idades dinâmicas."

Localizada a quase 160.000 anos-luz da Terra, a GNM é uma galáxia satélite da Via Láctea, que hospeda aglomerados de estrelas que abrangem uma ampla faixa de idades. Isto difere da nossa própria Via Láctea, que contém principalmente aglomerados de estrelas mais antigos. A distribuição de tamanhos em função da idade observada para aglomerados de estrelas na GNM é muito intrigante, pois os aglomerados jovens são compactos, enquanto os sistemas mais antigos têm tamanhos pequenos e grandes.

Verificou-se que todos os aglomerados, incluindo os da GNM, hospedam um tipo especial de estrelas revigoradas chamadas retardatárias azuis, assim chamadas devido à sua cor e sua evolução "atrasar-se" em relação à das suas vizinhas. Sob certas circunstâncias, as estrelas recebem combustível extra que as faz subir de massa e que as faz aumentar substancialmente de brilho. Isto pode acontecer se uma estrela retira matéria de uma vizinha, ou se colidem.

Como resultado do envelhecimento dinâmico, as estrelas mais massivas "afundam" em direção ao centro do aglomerado à medida que fica mais velho, num processo semelhante à sedimentação, chamado "segregação central". As retardatárias azuis são brilhantes, o que as torna relativamente fáceis de observar, e possuem massas elevadas, o que significa que são afetadas pela segregação central e que podem ser usadas para estimar a idade dinâmica de um aglomerado estelar (isto não quer dizer que todas as estrelas mais massivas e brilhantes dos aglomerados são retardatárias azuis).

Francesco Ferraro da Universidade de Bolonha, na Itália, e a sua equipe usaram o telescópio espacial Hubble para observar retardatárias azuis em cinco velhos aglomerados de estrelas na GNM, com tamanhos diferentes, e conseguiram classificá-los em termos da sua idade dinâmica.

"Demonstramos que diferentes estruturas de aglomerados estelares são devidas a diferentes níveis de envelhecimento dinâmico: têm formas diferentes físicas, apesar de terem nascido no mesmo tempo cósmico. É a primeira vez que o efeito do envelhecimento dinâmico é medido nos aglomerados da GNM," diz Ferraro.

Um artigo foi publicado no periódico Nature Astronomy.

Fonte: ESA

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