Herschel descobre anel gigante e estranho

2014-06-13

O Observatório Espacial Herschel descobriu um estranho anel de matéria e poeira durante um dos exames mais nítidos realizados à enorme nuvem de gás e poeira NGC 7538. Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech/Whitman College.
O Observatório Espacial Herschel descobriu um estranho anel de matéria e poeira durante um dos mais nítidos exames realizados até à data a uma enorme nuvem de gás e poeira, denominada NGC 7538. As observações revelaram 13 aglomerados de matéria, dos quais uma boa parte pode evoluir para os mais poderosos tipos 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.
do Universo. O Herschel é uma missão da Agência Espacial Europeia
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
, com importantes contribuições da 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.
.

"Observámos NGC 7538 com o Herschel e identificámos 13 grandes grupos densos, onde no futuro se poderão formar estrelas colossais", disse Cassandra Fallscheer, professora visitante de astronomia no Whitman College, em Walla Walla, Washington, principal autora do artigo publicado no The Astrophysical Journal. "Encontramos ainda uma gigantesca estrutura em anel, e o estranho é não estarmos de todo certos do que a terá criado."

NGC 7538, localizada na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Cepheus, está relativamente próxima, a uma distância de cerca de 8800 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.
da Terra. A nuvem, que tem uma massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
da ordem dos 400 mil sóis, está a passar por uma intensa fase de formação de estrelas. Os astrónomos estudam os berçários estelares, como NGC 7538, para aprenderem melhor como as estrelas se formam. Encontrar o anel misterioso foi, neste caso, um bónus inesperado.

O frio anel de poeira tem forma oval, com o eixo maior
eixo maior
O eixo maior é o maior dos dois eixos de uma elipse.
a ocupar cerca de 35 anos-luz e o eixo menor cerca de 25 anos-luz, e uma massa de 500 sóis, estimada por Fallscheer e seus colegas. Dados adicionais do telescópio James Clerk Maxwell, situado no Observatório de Mauna Kea, no Havai, ajudaram ainda a caracterizar o estranho ovóide. Os astrónomos vêem muitas vezes estruturas em anel e semelhantes a bolhas em nuvens de poeira cósmica
poeira interestelar
A poeira interestelar é constituído por minúsculas partículas sólidas, com diâmetros da ordem dos mícrones, existentes no meio interestelar.
. Os ventos fortes provocados pelas estrelas de maior massa, estrelas de tipo O, bem como pelas suas mortes explosivas como supernovas
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
, podem gerar essas estruturas em expansão. Mas no centro deste anel não há evidências de nenhuma fonte energética, nem do remanescente de uma estrela de tipo O que explodiu, como uma estrela de neutrões
neutrão
Partícula que, juntamente com o protão, constitui os núcleos atómicos. Exceptuando o hidrogénio, todos os átomos têm neutrões, e é o número de neutrões que determina o isótopo de determinado elemento químico. Os neutrões têm carga eléctrica neutra. Os neutrões são formados por três quarks (dois "d" e um "u"), são bariões (e hadrões) e o seu spin é um número semi-inteiro. Os neutrões livres declinam por decaímento beta, com um tempo de semi-vida de 10,8 minutos, originando um protão, um electrão e um neutrino. No núcleo atómico, o neutrão é tão estável quanto o protão.
. É possível que uma grande estrela tenha gerado a bolha e, porque as estrelas estão em movimento, abandonado posteriormente o local, escapando à detecção.

As observações foram realizadas como parte do programa HOBYS (Herschel OB Young Stellar objects). O "OB" refere-se aos dois tipos de estrelas de maior massa, tipo O e tipo B. Estas estrelas azuis, brilhantes, super quentes e de vida curta acabam explodindo como supernovas, deixando para trás ou estrelas de neutrões
estrela de neutrões
Uma estrela de neutrões é o remanescente de uma estrela de massa elevada que explodiu como supernova. Trata-se de um objecto muito compacto constituído essencialmente por neutrões, com apenas cerca de 10 a 20 km de diâmetro, uma densidade média entre 1013 e 1015 g/cm3, uma temperatura central de 109 graus e um intenso campo magnético de 1012 gauss.
extremamente densas ou mesmo buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
ainda mais densos.

Estrelas deste calibre formam-se a partir de aglomerados de poeira e gás, com massas iniciais dezenas de vezes maiores do que a 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.
; os 13 aglomerados detectados em NGC 7358, alguns dos quais se encontram ao longo da borda do misterioso anel, têm todos massa superior a 40 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.
. Os aglomerados colapsam gravitacionalmente sobre si próprios, tornando os seus núcleos mais densos e mais quentes até a fusão nuclear
fusão nuclear
A fusão nuclear é o processo pelo qual as reacções nucleares entre núcleos atómicos leves formam núcleos atómicos mais pesados (até ao elemento ferro). No caso em que os núcleos pertencem a elementos com número atómico pequeno, este processo liberta grandes quantidades de energia. A energia libertada corresponde a uma perda de massa, de acordo com a famosa equação E=mc2 de Einstein. As estrelas geram a sua energia através da fusão nuclear.
ter início, levando ao nascimento de uma estrela. Por enquanto, na fase inicial do processo de formação estelar, os aglomerados permanecem bastante frios, apenas algumas dezenas de graus acima do zero absoluto e, a estas temperaturas, emitem a maior parte de sua radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
nas baixas frequências
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
, submillimétricas e da luz infravermelha
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.
, que o Herschel foi especificamente projectado para detectar.

Observações de acompanhamento com outros telescópios também deverão ajudar a resolver o enigma do anel de poeira gigante. "Serão necessárias mais pesquisas para determinar o mecanismo responsável pela criação da estrutura do anel”, disse Fallscheer.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/jpl/herschel/budding-stars-giant-strange-ring/