terça-feira, 9 de janeiro de 2018

O Universo é repleto de estrelas massivas

Uma equipe internacional de astrônomos revelou uma abundância surpreendente de estrelas massivas numa galáxia vizinha.

Nebulosa da Tarântula

© ESO/TRAPPIST (Nebulosa da Tarântula)

A descoberta, feita na gigantesca região de formação estelar 30 Doradus na Grande Nuvem de Magalhães, tem consequências importantes para a nossa compreensão de como as estrelas transformaram o Universo pristino até o atual.

"Ficamos surpreendidos quando percebemos que 30 Doradus formou muitas mais estrelas massivas do que o esperado," afirma o pesquisador Fabian Schneider, do Departamento de Física da Universidade de Oxford.

Como parte do levantamento VFTS (VLT-FLAMES Tarantula Survey), a equipe usou o VLT (Very Large Telescope) do ESO para observar quase 1.000 estrelas gigantes em 30 Doradus, um enorme berçário estelar também conhecido como Nebulosa da Tarântula. Foram efetuadas análises detalhadas de aproximadamente 250 estrelas com massas entre 15 e 200 vezes a massa do nosso Sol para determinar a distribuição de estrelas massivas nascidas em 30 Doradus, a chamada função de massa inicial.

As estrelas massivas são particularmente importantes para os astrônomos devido à sua enorme influência nos arredores. Podem explodir como espetaculares supernovas no final das suas vidas, formando alguns dos objetos mais exóticos do Universo, as estrelas de nêutrons e buracos negros.

"Nós fomos não só surpreendidos pelo grande número de estrelas massivas, mas também pela sua função de massa inicial que é densamente amostrada até às 200 massas solares," acrescenta Hugues Sana da Universidade de Leuven, na Bélgica.

Até recentemente, a existência de estrelas até 200 massas solares era altamente disputada e o estudo mostra que parece provável uma massa máxima de nascimento estelar de 200 a 300 sóis.

Na maior parte dos locais do Universo estudados pelos astrônomos até à data, as estrelas tornam-se mais raras quanto mais massivas são. A função de massa inicial prevê que a maioria da massa estelar se encontre em estrelas de baixa massa e que menos de 1% de todas as estrelas nascem com massas superiores a 10 vezes a do Sol. A medição da proporção de estrelas massivas é extremamente complexa, principalmente devido à sua escassez, e há apenas um punhado de locais no Universo onde isto pode ser feito.

A região explorada 30 Doradus, a maior região local de formação estelar, hospeda algumas das estrelas mais massivas já encontradas, possibilitando determinar as massas estelares com ferramentas observacionais, teóricas e estatísticas únicas. Esta grande amostra permitiu que os cientistas obtivessem o segmento mais preciso de massa elevada da função de massa inicial até o momento, e mostrar que as estrelas massivas são muito mais abundantes do que se pensava.

"De fato, os nossos resultados sugerem que a maioria da massa estelar, na realidade, já não está em estrelas de baixa massa, mas que uma fração significativa está em estrelas de massa elevada," acrescenta Chris Evans do Centro de Astronomia e Tecnologia do Reino Unido.

As estrelas são motores cósmicos e produziram a maioria dos elementos químicos mais pesados do que o hélio, desde o oxigênio que respiramos todos os dias até ao ferro no nosso sangue. Durante as suas vidas, as estrelas gigantes produzem grandes quantidades de radiação ionizante e energia cinética através de fortes ventos estelares. A radiação ionizante das estrelas massivas foi crucial para a reiluminação do Universo após a chamada Idade das Trevas, e o seu retorno mecânico impulsiona a evolução das galáxias.

"Os nossos resultados têm consequências de longo alcance para a compreensão do nosso cosmos: podem existir 70% mais supernovas, triplicando os rendimentos químicos e até quatro vezes a radiação ionizante das populações de estrelas massivas. Além disso, a taxa de formação de buracos negros pode aumentar 180%, traduzindo-se diretamente num aumento correspondente de fusões de buracos negros binários que foram recentemente detectados através dos seus sinais de ondas gravitacionais," complementou Fabian Schneider.

Esta pesquisa deixa muitas questões em aberto: quão universais são os achados e quais são as consequências para a evolução do nosso cosmos e para a ocorrência de supernovas e eventos de ondas gravitacionais?

Os resultados foram publicados na revista Science.

Fonte: University of Oxford

Nenhum comentário:

Postar um comentário