Astrônomos estudaram dois aglomerados (NGC 2024 e o da Nebulosa da Orion) para recolher mais informação de como os aglomerados de estrelas como o nosso Sol se formam. Descobriram que as estrelas na periferia destes aglomerados são mais velhas que aquelas no centro, diferente do que do que a ideia mais simples de formação estelar prevê. Crédito: Raios-X: NASA/CXC/PSU/K. Getman, E. Feigelson & equipe MYStIX; Infravermelho: NASA/JPL-Caltech
Usando dados do Observatório de Raios-X Chandra e de telescópios infravermelhos, astrônomos fizeram um avanço importante na compreensão de como os aglomerados estelares se formam.
Os dados mostram que as primeiras noções de como estes aglomerados se formam não podem estar corretas. A ideia mais simples é que as estrelas formam-se em aglomerados quando uma nuvem gigante de gás e poeira condensa. O centro da nuvem puxa o material dos arredores até que se torna densa o suficiente para iniciar a formação estelar. Este processo ocorre inicialmente no centro da nuvem, o que implica que as estrelas no meio do aglomerado formam-se primeiro e, portanto, são as mais antigas.
No entanto, os dados mais recentes do Chandra sugerem que acontece algo diferente. Os cientistas estudaram dois aglomerados onde estrelas como o Sol estão se formando atualmente, o NGC 2024, localizado no centro da Nebulosa da Chama, e o aglomerado da Nebulosa de Orion. A partir deste estudo, descobriram que as estrelas na periferia dos aglomerados são na verdade as mais antigas.
"Os nossos resultados são contra-intuitivos," afirma Konstantin Getman da Universidade Penn State, que liderou o estudo. "Isto significa que precisamos de pensar mais e obter mais ideias de como as estrelas como o nosso Sol se formam."
Getman e colegas desenvolveram uma nova abordagem de dois passos que levou a esta descoberta. Primeiro, usaram dados do Chandra sobre o brilho das estrelas em raios-X para determinar as suas massas. Em seguida, determinaram quão brilhantes estas estrelas são no infravermelho usando telescópios terrestres e dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Combinando estas informações com modelos teóricos, estimaram as idades das estrelas nos dois aglomerados.
Os resultados foram contrários ao que o modelo básico previu. No centro de NGC 2024, as estrelas têm cerca de 200.000 anos, enquanto na periferia têm cerca de 1,5 milhões de anos. Na Nebulosa de Orion, as idades das estrelas variam entre 1,2 milhões de anos no centro do aglomerado e quase 2 milhões de anos perto dos limites.
"Uma conclusão importante do nosso estudo é que podemos rejeitar o modelo básico onde os aglomerados se formam de dentro para fora," afirma o co-autor Eric Feigelson, também da mesma universidade. "Por isso precisamos de ter em conta modelos mais complexos que estão agora emergindo dos estudos de formação estelar."
As explicações para as novas descobertas podem ser agrupadas em três noções gerais. A primeira é que a formação estelar continua a ocorrer nas regiões interiores porque o gás nas regiões interiores de uma nuvem de formação estelar é mais denso - contém mais material para a construção de estrelas - do que as regiões exteriores mais difusas. Ao longo do tempo, se a densidade for inferior a um limite onde já não pode entrar em colapso para formar estrelas, a formação estelar cessa nas regiões exteriores, enquanto continua a formar estrelas nas regiões interiores, o que conduz a uma concentração de estrelas mais jovens.
Outra ideia é que estrelas velhas tiveram mais tempo para afastar-se do centro do aglomerado, ou para serem expelidas para fora por interações com outras estrelas. Uma noção final é que as observações podem ser explicadas se as estrelas jovens se formam em filamentos massivos de gás que caem para o centro do aglomerado.
Estudos anteriores do aglomerado da Nebulosa de Orion revelaram indícios desta propagação revertida de idade, mas estes esforços foram baseados em amostras limitadas ou tendenciosas. Esta pesquisa mais recente fornece a primeira evidência de tais diferenças na Nebulosa da Chama.
"O próximo passo é saber se somos capazes de encontrar esta mesma faixa etária em outros aglomerados jovens," afirma o estudante de pós-graduação Michael Kuhn, também de Penn State, que trabalhou no estudo.
Estes resultados serão publicados em dois artigos científicos separados no The Astrophysical Journal e estão disponíveis online. Fazem parte do projeto MYStIX (Massive Young Star-Forming Complex Study in Infrared and X-ray) liderado por astrônomos de Penn State.
Fonte: NASA (Agência espacial americana)
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