quarta-feira, 24 de julho de 2013

Formação explosiva ou fiasco estelar?

Novas observações obtidas com o telescópio ALMA no Chile forneceram aos astrônomos a melhor pista até hoje sobre como é que a formação estelar vigorosa pode ejetar gás de uma galáxia.

imagem tridimensional das correntes de gás ejetadas pela galáxia

© ESO (imagem em 3D das correntes de gás ejetadas pela galáxia)

Este processo faz com que futuras gerações de estrelas não tenham combustível suficiente para se formar e crescer. A imagem mostra enormes correntes de gás molecular sendo ejetadas por regiões de formação estelar na vizinha galáxia do Escultor. Este novo resultado ajuda a explicar a estranha escassez de galáxias de massa extremamente elevada no Universo.

As galáxias, sistemas como a nossa Via Láctea que contém até centenas de bilhões de estrelas, são os blocos constituintes do cosmos. Um objetivo ambicioso da astronomia moderna é compreender o modo como as galáxias crescem e evoluem, sendo que a formação estelar é uma questão fundamental neste processo: o que é que determina o número de novas estrelas que irão se formar numa galáxia?

vista de grande angular da galáxia NGC 253

© ESO (vista de grande angular da galáxia NGC 253)

A Galáxia do Escultor, também conhecida como NGC 253, é uma galáxia espiral situada na constelação austral do Escultor. A uma distância de cerca de 11,5 milhões de anos-luz do Sistema Solar, é uma das nossas vizinhas galáticas mais próxima, e uma das galáxias com formação estelar explosiva mais próxima visível desde o hemisfério sul. Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrônomos descobriram colunas imensas de gás frio e denso sendo ejetadas a partir do centro do disco galático.
“Com a magnifica resolução e sensibilidade do ALMA, podemos ver claramente pela primeira vez concentrações maciças de gás frio sendo ejetadas por conchas em expansão com pressão extremamente elevada, criadas por estrelas jovens", diz Alberto Bolatto (Universidade de Maryland, EUA), autor principal do artigo científico que descreve estes resultados. “A quantidade de gás que medimos nos dá uma evidência clara de que algumas galáxias em crescimento cospem mais gás do que ingerem. Podemos estar assistindo um exemplo atual de uma ocorrência bastante comum no Universo primordial”.
Estes resultados podem ajudar a explicar porque é que os astrônomos encontraram muito poucas galáxias de massa elevada no cosmos. Modelos de computador mostram que as galáxias mais velhas, vermelhas, deveriam ter consideravelmente mais massa e um maior número de estrelas do que se observa atualmente. Parece que os ventos galáticos ou as correntes de gás ejetado são tão fortes que privam a galáxia do combustível necessário à formação de novas gerações de estrelas.
“Estes jatos traçam um arco que está quase perfeitamente alinhado com os extremos da corrente de gás ionizado observada anteriormente”, comenta Fabian Walter, pesquisador principal no Instituto Max Planck de Astronomia (Heidelberg, Alemanha), e co-autor do artigo. “Estamos assistindo uma evolução passo a passo que nos leva desde da formação estelar explosiva às correntes de matéria ejetada”.
Os pesquisadores determinaram que enormes quantidades de gás molecular, quase dez vezes a massa do nosso Sol e possivelmente muito mais, estão sendo ejetadas pela galáxia, por ano, a velocidades entre 150 mil a quase um milhão de quilômetros por hora. A quantidade total de gás ejetada seria maior do que a quantidade de gás que teria sido usada para efetivamente formar as estrelas da galáxia, nesse momento. A esta taxa, a galáxia poderia ficar sem gás em tão pouco tempo como 60 milhões de anos.
“Para mim este é um exemplo claro de como os novos instrumentos moldam o futuro da astronomia. Estamos estudando esta região de formação estelar explosiva na NGC 253, e em outras galáxias próximas do mesmo tipo, há quase dez anos. Mas antes do ALMA não tínhamos chance de ver tais detalhes“, diz Walter. O estudo utilizou uma configuração inicial do ALMA com apenas 16 antenas. “É bastante excitante pensar no que o ALMA completo com as 66 antenas nos mostrará estes tipos de jatos!”, acrescenta Walter.
Mais estudos que utilizarão a rede completa do ALMA ajudarão na determinação do destino final do gás que está sendo levado pelo vento, o que revelará se estes ventos originados pela formação estelar explosiva estão reciclando o material que serve para formar estrelas ou se estão efetivamente o removendo da galáxia.

Este estudo será publicado na edição de amanhã da revista Nature.

Fonte: ESO

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