Tecnologia Científica

Naºcleos de poeira fria na zona central da Via La¡ctea
Os locais de nascimento das estrelas são entendidos como as regiaµes mais densas em nuvens moleculares gigantes(GMCs), chamados de 'aglomerados', cujos tamanhos caractera­sticos são de um a 10 anos-luz.
Por Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - 19/02/2021


Uma imagem de três cores da zona molecular central da Via La¡ctea em gás molecular denso (vermelho), infravermelho distante (verde) e infravermelho pra³ximo (azul); as principais regiaµes são rotuladas. Os astrônomos produziram um novo cata¡logo dos núcleos mais densos e formadores de estrelas da regia£o. Crédito: Battersby et al. 2020

A zona molecular central da Via La¡ctea (CMZ) abrange os 1600 anos-luz mais internos da gala¡xia (para comparação, o Sol estãoa 26.600 anos-luz de distância do centro gala¡ctico) e inclui um vasto complexo de nuvens moleculares contendo cerca de sessenta milhões de massas de gás molecular. O gás nessas nuvens existe em condições físicas mais extremas do que em outras partes da gala¡xia, em média, com densidades e temperaturas mais altas, pressaµes mais intensas, campos magnanãticos e turbulaªncia, e maiores abunda¢ncias de raios ca³smicos e radiação ultravioleta e de raios-X. O CMZ anã, portanto, um laboratório aºnico para estudar a formação de estrelas: não apenas essas condições são raramente observadas no resto da Via La¡ctea, eles parecem ser semelhantes a s condições em gala¡xias formadoras de estrelas extremamente luminosas no universo inicial e oferecem um vislumbre indireto da compreensão da história ca³smica da formação de estrelas que não épossí­vel atualmente. No entanto, háum enigma: a taxa de formação de estrelas no CMZ émuito menor do que seria esperado, apenas um danãcimo da massa solar por ano.

Os locais de nascimento das estrelas são entendidos como as regiaµes mais densas em nuvens moleculares gigantes(GMCs), chamados de 'aglomerados', cujos tamanhos caractera­sticos são de um a 10 anos-luz. Esses aglomerados se fragmentam em "núcleos" gravitacionalmente ligados, cujos tamanhos caractera­sticos são cerca de dez vezes menores; sistemas estelares individuais podem então se formar a partir dos núcleos. A natureza das transições entre esses esta¡gios evolutivos requer grandes pesquisas de estruturas de formação e não formação de estrelas atravanãs do continuum hiera¡rquico de escalas relevantes e condições físicas. Os astrônomos do CfA Cara Battersby, Eric Keto, Daniel Callanan, Nimesh Patel, Qizhou Zhang e Volker Tolls e seus colegas divulgaram a pesquisa CMZoom, um mapa completo e imparcial do gás de alta densidade na regia£o.

A pesquisa foi o resultado de um grande programa de Submillimeter Array de 550 horas e resultou em novos cata¡logos de núcleos compactos na regia£o. Existem 285 núcleos separados que foram descobertos de forma inequa­voca; outros 531 tem mais identificações provisãorias. Os núcleos no CMZ, como em outros lugares, são locais potenciais para futuros aglomerados de estrelas , mas com fundo brilhante e emissão de fundo em direção ao centro gala¡ctico torna difa­cil determinar as massas desses núcleos com precisão, deixando este preditor crítico da formação de estrelas altamente incerto (a emissão também éuma das razões pelas quais este cata¡logo foi tão difa­cil de preparar). Os astrônomos foram, no entanto, capazes de estimar o potencial ma¡ximo de formação de estrelas dos núcleos em seu cata¡logo, fazendo suposições gerais, mas realistas, sobre as massas, temperaturas e outras propriedades dos núcleos. Eles encontraram uma taxa potencial máxima de formação de estrelas entre 0,08-2,2 massas solares por ano, talvez tanto quanto a taxa média atual de formação de estrelas em toda a gala¡xia. O resultado destaca a intrigante fraqueza da atual formação de estrelas no CMZ. A pesquisa, ao catalogar todos os núcleos para estudo, émais um passo para entender a formação de estrelas nos ambientes extremos presentes no CMZ e no universo inicial.

 

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