Arco do Lince: o maior, mais brilhante e mais quente enxame de estrelas recém-formadas alguma vez observado

2003-11-18

Visão artística do Arco do Lince, um enxame de estrelas recém-formadas, que contém um milhão de estrelas brancas e azuis duas vezes mais quentes do que as estrelas semelhantes na nossa vizinhança. As estrelas são tão quentes que emitem grande parte da sua luz nos comprimentos de onda do ultravioleta, fazendo com que o gás brilhe nos comprimentos de onda do verde e do vermelho, como é ilustrado na imagem. Crédito: ESA/NASA & R.Fosbury (ESA/STECF).
Um misterioso arco de luz, observado por detrás dum aglomerado de galáxias
enxame de galáxias
Um enxame, ou aglomerado, de galáxias é um conjunto de galáxias gravitacionalmente ligadas. A Via Láctea pertence ao aglomerado chamado Grupo Local de galáxias. O enxame de galáxias mais próximo de nós é o Enxame da Virgem.
muito distante, foi identificado como uma vasta região de formação de estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
. Denominado Arco do Lince, esta região é um milhão de vezes mais brilhante do que a nebulosa
nebulosa
Uma nebulosa é uma nuvem de gás e poeira interestelares.
de Orionte, uma bem conhecida região de formação de estrelas próxima de nós. O recém-descoberto enxame contém um milhão de estrelas azuis e brancas que são duas vezes mais quentes do que estrelas semelhantes na nossa Galáxia
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
. Observá-lo é espreitar a intensa actividade de formação de estrelas nos tempos primordiais do Universo - a opulência do espectáculo só diminui porque estamos a vê-lo a 12000 milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
.

A descoberta deste objecto único resultou de um estudo sistemático de enxames de galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
distantes levado a cabo com os grandes telescópios de raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
, ópticos e de infravermelhos
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
, incluindo o Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
), o ROSAT
ROentgen SATellite (ROSAT)
O observatório espacial de raios-X ROSAT foi uma missão internacional entre a Alemanha, os Estados Unidos da América e o Reino Unido, lançada em 1990 e terminada em 1999. Dois instrumentos principais foram a bordo do satélite: um telescópio de raios-X e uma câmara de campo largo com o seu próprio sistema de espelhos.
(Alemanha, NASA & Reino Unido) e os Telescópios Keck
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
(Keck Foundation, Caltech & NASA). O trabalho de investigação encontra-se descrito num artigo publicado em Outubro na revista da especialidade Astrophysical Journal, com B. Fosbury (ESA/STECF, Alemanha) como primeiro autor.

O misterioso objecto aparece como um arco vermelho por detrás dum aglomerado de galáxias distante (a 5400 milhões de anos-luz), na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
boreal do Lince. O arco é a imagem alongada e ampliada de um super enxame que se encontra a cerca de 12000 milhões de anos-luz (a um desvio para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
de 3,36), muito mais distante do que o aglomerado de galáxias. Isto quer dizer que o enxame de estrelas recém-formadas já existia quando o Universo tinha menos de 2000 milhões de anos!

A equipa de Fosbury analisou o espectro de luz
espectro electromagnético
O espectro electromagnético é a gama completa de comprimentos de onda da radiação electromagnética. Divide-se usualmente nas bandas dos raios gama, raios-X, ultravioleta, visível, infravermelho, submilímetro, milímetro, microondas (comprimentos de onda da ordem do centímetro) e rádio (comprimentos de onda superiores ao metro).
do objecto para tentar decifrar que tipo de objecto era o arco. Fosbury apercebeu-se que o espectro de cores estava relacionado com o espectro da nebulosa de Orionte, uma região de formação de estrelas na nossa Galáxia muito conhecida. Mas enquanto que a nebulosa de Orionte contém apenas 4 estrelas quentes e azuis, o Arco do Lince contém cerca de um milhão de estrelas desse tipo!

O espectro do Arco do Lince mostra que as estrelas dessa região são pelo menos duas vezes mais quentes do que as estrelas centrais da nebulosa de Orionte, com temperaturas à superfície que atingem 80000°C. Conhecem-se regiões de formação de estrelas maiores e mais brilhantes do que a nebulosa de Orionte no nosso Universo local, mas nenhuma é tão brilhante como o Arco do Lince, nem contém um número tão elevado de estrelas quentes.

No Universo local, existe um limite máximo para a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
das estrelas o que faz com que a temperatura das estrelas de massa elevada não ultrapasse os 40000°C. Contudo, estrelas que se formaram a partir do gás primordial do Universo possuem uma composição química bastante diferente e podem possuir mais massa e, consequentemente, atingir temperaturas mais elevadas – talvez cheguem a 120000°C! As primeiras estrelas do Universo podem ter sido estrelas com massa centenas de vezes superior à massa do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. Mas a composição química das estrelas do Universo de hoje, enriquecida com elementos químicos pesados
metal
Em Astronomia, todos os elementos químicos de número atómico superior ao do hélio são designados por metais, ou por elementos pesados.
, não permite que se formem estrelas com massa superior a 100 massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
.

As estrelas primordiais formaram-se cerca de 1800 milhões de anos antes do Arco do Lince. O desejo de encontrar e estudar os primeiros objectos luminosos do Universo é o objectivo principal por detrás da construção do Telescópio Espacial James Webb (NASA/ESA/CSA), com lançamento previsto para 2011.

Fonte da notícia: http://www.esa.int/export/esaCP/SEMPI8WLDMD_FeatureWeek_0.html