O Aglomerado do Pato Selvagem

O Aglomerado do Pato Selvagem (M11 ou NGC 6705) é uma das vistas telescópicas mais atraentes do céu com seu labirinto estelar.

© ESO (Aglomerado do Pato Selvagem)

Existem cerca de 2.900 estrelas aqui, um rico conjunto de sóis que para alguns se assemelha a um bando de patos em vôo. O Aglomerado do Pato Selvagem é um aglomerado aberto de estrelas na constelação de Escudo. Foi descoberto pelo astrônomo alemão Gottfried Kirch em 1681, e o francês Charles Messier incluiu o objeto em seu catálogo em 1764.

Os astrônomos há muito acreditam que aglomerados abertos como o M11 se formam durante o colapso gravitacional de uma grande nuvem de poeira e gás. Uma vez que os recém-nascidos começam a lançar seus ventos estelares limpando o acúmulo de gás remanescente. Embora suas massas possam diferir e os caminhos evolutivos divergirem, acredita-se que quase todos os membros do aglomerado tenham nascido em uma única geração e tenham uma idade próxima.

A maior parte da vida de uma estrela é gasta na "sequência principal" que queima o hidrogênio em seu núcleo, produzindo a energia para brilhar, bem como para resistir à força esmagadora da gravidade. Quando seu núcleo de hidrogênio se esgota, a estrela muda para outros combustíveis e estratégias de queima, fazendo com que ela se expanda e deixe a sequência principal. Aglomerados jovens podem começar quentes e azuis, mas suas estrelas ficam vermelhas com o tempo. Como regra geral, a cor de uma estrela é um bom indicador de sua idade.

É por isso que os astrônomos não conseguiam entender por que estrelas de brilho semelhante (e presumivelmente de massa semelhante) no Aglomerado do Pato Selvagem exibiam cores diferentes. Se os aglomerados abertos forem compostos por uma única geração de estrelas com aproximadamente a mesma idade, por que a cor se espalhou? Ou M11 deu origem a uma segunda geração de sóis ou algo está faltando em nossa compreensão de como os aglomerados se formam.

Os astrônomos usaram o Multiple Mirror Telescope, no Arizona, para examinar os espectros de estrelas no M11 usando o Hectochelle, um instrumento que pode captar espectros de múltiplas estrelas simultaneamente. Para sua surpresa, não foram as idades das estrelas que causaram a variedade espectral, mas a sua rotação.

Quando uma estrela gira, um dos lados gira em direção à Terra e o outro se afasta. A luz que vem do lado em nossa direção é comprimida e deslocada em direção ao extremo azul do espectro; a luz que se afasta de nossa direção é esticada e deslocada em direção ao vermelho. Compressão e alongamento fazem com que lacunas no espectro da estrela se espalhem por uma faixa mais ampla de comprimentos de onda (cores) em vez de se registrar como uma única tonalidade.

Os espectros revelaram que as estrelas estão girando em taxas diferentes. Quanto mais rápido uma estrela girar, melhor ela mistura hidrogênio em seu núcleo e quanto mais tempo ela pode permanecer na sequência principal, de 15% a 62%, em comparação com seus primos rotativos mais lentos de massa semelhante.

Contudo, o fato de que muitas estrelas ficam vermelhas à medida que evoluem para fora da sequência principal, as que giram rápidas têm uma vantagem inicial, parecendo mais vermelhas do que as que giram lentamente, enquanto ainda se aquecem na sequência principal. A rotação rápida também deforma a forma de uma estrela em uma elipse, à medida que seu diâmetro equatorial se expande, as regiões equatoriais esfriam e avermelham.

Assim, vemos que uma série de taxas de rotação estelares leva a diferenças na cor da estrela e, por fim, na vida estelar. O Aglomerado do Pato Selvagem conseguiu imitar duas populações estelares quando apenas uma existe.

As descobertas foram publicadas na Nature Astronomy.

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