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Feedback estelar e um observata³rio aerotransportado: a equipe determina que uma nebulosa émuito mais jovem do que se acreditava anteriormente
As observaa§aµes mostraram que os ventos estelares fazem com que a regia£o se expanda rapidamente, o que lhes permitiu restringir a idade da regia£o. Essas descobertas indicam que RCW 120 deve ter menos de 150.000 anos, o que émuito jovem para tal
Por Holly Legleiter - 13/04/2021


Imagem multicolorida do Spitzer do RCW 120, mostrando poeira quente (em vermelho), gás quente (em verde) e emissão de estrelas (em azul). Os contornos mostram a linha espectrosca³pica [CII] de carbono ionizado observada com SOFIA, que indica uma rápida expansão da regia£o em nossa direção (contornos azuis) e para longe de nos(contornos vermelhos). A estrela amarela fornece a localização da estrela massiva central em RCW 120. Crédito: Matteo Luisi, West Virginia University

No canãu meridional, situado a cerca de 4.300 anos-luz da Terra, estãoRCW 120, uma enorme nuvem brilhante de gás e poeira. Essa nuvem, conhecida como nebulosa de emissão, éformada por gases ionizados e emite luz em vários comprimentos de onda. Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da West Virginia University estudou o RCW 120 para analisar os efeitos do feedback estelar, o processo pelo qual as estrelas injetam energia de volta em seu ambiente. Suas observações mostraram que os ventos estelares fazem com que a regia£o se expanda rapidamente, o que lhes permitiu restringir a idade da regia£o. Essas descobertas indicam que RCW 120 deve ter menos de 150.000 anos, o que émuito jovem para tal nebulosa.

A cerca de sete anos-luz do centro de RCW 120 estãoo limite da nuvem, onde uma infinidade de estrelas estãose formando. Como todas essas estrelas estãosendo formadas? Para responder a essa pergunta, precisamos cavar fundo na origem da nebulosa. RCW 120 tem uma estrela jovem e massiva em seu centro, que gera ventos estelares poderosos. Os ventos estelares desta estrela são muito parecidos com os do nosso pra³prio Sol, no sentido de que lana§am material de suasuperfÍcie para o Espaço. Este vento estelar choca e comprime as nuvens de gás ao redor. A energia que estãosendo inserida na nebulosa desencadeia a formação de novas estrelas nas nuvens, um processo conhecido como " feedback positivo" porque a presença da estrela central massiva tem um efeito positivo na futura formação de estrelas. A equipe, apresentando o pesquisador de pa³s-doutorado da WVU, Matteo Luisi, usou o SOFIA (Observatório Estratosfanãrico para Astronomia Infravermelha) para estudar as interações de estrelas massivas com seu ambiente.

SOFIA éum observata³rio aerotransportado que consiste em um telesca³pio de 2,7 metros transportado por uma aeronave Boeing 747SP modificada. SOFIA observa o regime infravermelho do espectro eletromagnanãtico, que estãoalém do que os humanos podem ver. Para observadores no solo, vapor d'a¡guana atmosfera bloqueia grande parte da luz do espaço que os astrônomos infravermelhos estãointeressados ​​em medir. No entanto, sua altitude de cruzeiro de sete milhas (13 km), coloca SOFIA acima da maior parte do vapor d'a¡gua, permitindo aos pesquisadores estudar as regiaµes de formação de estrelas de uma forma que não seria possí­vel do solo. Durante a noite, o observata³rio em voo observa campos magnanãticos celestes, regiaµes de formação de estrelas (como RCW 120), cometas e nebulosas. Graças ao novo receptor upGREAT instalado em 2015, o telesca³pio aerotransportado pode fazer mapas mais precisos de grandes áreas do canãu do que nunca. As observações do RCW 120 fazem parte da pesquisa SOFIA FEEDBACK, um esfora§o internacional liderado pelos pesquisadores Nicola Schneider da Universidade de Cola´nia e Alexander Tielens da Universidade de Maryland,

A equipe de pesquisa optou por observar a linha espectrosca³pica [CII] com SOFIA, que éemitida a partir de carbono ionizado difuso na regia£o de formação estelar . "A linha [CII] éprovavelmente o melhor rastreador de feedback em escalas pequenas e - ao contra¡rio das imagens infravermelhas - nos da¡ informações de velocidade, o que significa que podemos medir como o gás se move. O fato de que agora podemos observar [CII] facilmente atravanãs grandes regiaµes no canãu com o upGREAT torna o SOFIA um instrumento realmente poderoso para explorar o feedback estelar com mais detalhes do que era possí­vel anteriormente ", diz Matteo.

Usando suas observações [CII] de SOFIA, a equipe de pesquisa descobriu que RCW 120 estãose expandindo a 33.000 mph (15 km / s), o que éincrivelmente rápido para uma nebulosa. A partir dessa velocidade de expansão, a equipe conseguiu colocar um limite de idade na nuvem e descobriu que o RCW 120 émuito mais jovem do que se pensava anteriormente. Com a estimativa de idade, eles foram capazes de inferir o tempo que levou para a formação de estrelas no limite da nebulosa comea§ar depois que a estrela central foi formada. Essas descobertas sugerem que processos de feedback positivo ocorrem em escalas de tempo muito curtas e apontam para a ideia de que esses mecanismos podem ser responsa¡veis ​​pelas altas taxas de formação de estrelas que ocorreram durante os primeiros esta¡gios do universo.

Olhando para o futuro, a equipe espera expandir este tipo de análise para o estudo de mais regiaµes de formação de estrelas. Matteo diz: "As outras regiaµes que estamos observando com a pesquisa FEEDBACK estãoem diferentes esta¡gios de evolução, tem morfologias diferentes e algumas tem muitas estrelas de alta massa, ao contra¡rio de apenas uma no RCW 120. Podemos então usar esta informação para determinar quais processos impulsionam principalmente a formação de estrelas desencadeadas e como os processos de feedback diferem entre os vários tipos de regiaµes de formação de estrelas. "

 

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