ALMA olha de perto para o drama da formação estelar

Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrônomos obtiveram um plano de pormenor muito vívido do material que se afasta de uma estrela recém nascida. Ao observar o brilho emitido pelas moléculas de monóxido de carbono num objeto chamado Herbig-Haro 46/47, os astrônomos descobriram que os seus jatos são ainda mais energéticos do que o que se pensava anteriormente. As novas imagens muito detalhadas revelaram igualmente um jato anteriormente desconhecido que aponta numa direção totalmente diferente. As estrelas jovens são objetos violentos que expelem matéria a velocidades tão elevadas como um milhão de quilômetros por hora. Quando este material choca no gás circundante, faz brilhar criando um objeto Herbig-Haro. Um exemplo espectacular deste tipo de objetos é Herbig-Haro 46/47, situado a cerca de 1.400 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação austral da Vela. Este objeto foi alvo de um estudo com o ALMA durante a fase de Ciência Preliminar quando o telescópio ainda se encontrava em construção, muito antes da rede estar completa. As novas imagens revelam detalhes em dois jatos, um deslocando-se na direção da Terra e o outro na direção contrária. O jato que está a afastar-se era praticamente invisível em imagens ópticas anteriores, devido ao obscurecimento provocado pelas nuvens de poeira que rodeiam a estrela recém nascida. O ALMA não só obteve imagens muito mais nítidas que as anteriores, como permitiu ainda aos astrônomos medir a velocidade à qual o material brilhante está se deslocando no espaço. Estas novas observações de Herbig-Haro 46/47 revelaram que algum do material ejectado tinha velocidades muito mais elevadas do que as medidas anteriormente, o que significa que o gás ejetado transporta muito mais energia e quantidade de movimento do que o que se pensava anteriormente. O líder da equipe e autor principal deste novo estudo, Héctor Arce (Universidade de Yale, EUA) explica que "a excelente sensibilidade do ALMA permitiu a detecção de particularidades nesta fonte não observadas antes, tal como este jato muito rápido, que parece um exemplo de um modelo simples retirado de um livro clássico, onde o jato molecular é gerado pelo vento abrangente de uma estrela jovem." As observações foram obtidas em apenas cinco horas de tempo de observação, embora o ALMA ainda estivesse a ser construído nessa época. Observações com qualidade semelhante obtidas por outros telescópios necessitariam de dez vezes mais tempo de observação. "O detalhe nas imagens de Herbig-Haro 46/47 é assombroso. Talvez mais extraordinário ainda seja o fato de, para este tipo de observações, ainda estarmos numa fase bastante inicial. No futuro, o ALMA poderá fornecer imagens ainda melhores que esta, numa pequena fração deste tempo de observação," acrescenta Stuartt Corder (Observatório ALMA, Chile), co-autor do novo artigo científico que descreve estes resultados. Diego Mardones (Universidade do Chile), outro co-autor do trabalho, enfatiza que "este sistema é similar à maioria das estrelas isoladas de pequena massa, durante a sua formação e nascimento. Mas é também invulgar porque a corrente de material emitida pela estrela choca com a nuvem de modo direto de um dos lados da estrela jovem enquanto que do outro lado escapa-se da nuvem. Este fato torna este sistema excelente para estudar o impacto dos ventos estelares na nuvem progenitora a partir da qual a estrela jovem se formou." A nitidez e sensibilidade alcançadas nestas observações ALMA permitiram também à equipe descobrir uma componente da corrente de gás, desconhecida anteriormente, que parece ser emitida por uma companheira da jovem estrela de massa mais baixa. Este jato secundário faz praticamente um ângulo reto com o objeto principal, quando observado a partir da Terra, e encontra-se aparentemente a escavar o seu próprio buraco na nuvem circundante. Arce conclui que "o ALMA tornou possível detectar particularidades no jato, muito mais claramente do que os estudos anteriores, o que mostra que haverá certamente muitas surpresas e descobertas fascinantes feitas pela rede completa. O ALMA irá certamente revolucionar o campo da formação estelar!"

Fonte: Astronomia On-line

Hubble observa o objeto Herbig-Haro 110

O objeto Herbig-Haro 110 é descrito pela NASA como sendo um gêiser de gás quente originado de uma estrela recém nascida que foi ejetado para cima respingando contra o denso núcleo de uma nuvem molecular de hidrogênio. As plumas de gás lembram a fumaça de fogos de artifícios, mas são muito menos densas. De acordo com a NASA, essas plumas são na verdade bilhões de vezes menos densas do que a fumaça expelida pelos fogos. Essa imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble, mostra a luz integrada dessas plumas, que medem anos-luz de comprimento. O site do Hubble na internet, diz que os objetos do tipo Herbig-Haro podem aparecer em diferentes formas, mas a configuração básica sempre é quase a mesma. Esses objetos são jatos gêmeos de gás aquecido, ejetados em direções opostas de uma estrela em formação, através do espaço interestelar. Os astrônomos suspeitam que esses jatos são abastecidos por gás acrescidos numa jovem estrela envolta por um disco de gás e poeira. O disco é um tanque cheio, a estrela é o motor gravitacional, e os jatos são os escapamentos. Quando esses jatos energéticos são emitidos contra um gás mais frio, a colisão gera algo como um mega congestionamento numa estrada em um feriado prolongado. O gás dentro da frente de choque reduz de velocidade, mas mais gás continua a se empilhar à medida que os jatos continuam a ser emitidos. A temperatura então se eleva rapidamente e essa região começa a brilhar. Essas ondas de choque são assim denominadas pois lembram as ondas que se formam na frente de um barco navegando em um lago.

Créditos: Cienctec

Nuvens escuras em Aquila

Parte de uma expansão escura que cruza o plano conturbado da Via Láctea, o chamado Aquila Rift arqueia através dos céus de verão do hemisfério norte perto da brilhante estrela Altair e do Triângulo do Verão. Com a sua silhueta marcada contra a luz das estrelas apagadas da Via Láctea, essas nuvens moleculares empoeiradas provavelmente contêm material bruto para formar centenas de milhares de estrelas e os astrônomos vasculham essas nuvens atrás de sinais de nascimento de estrelas. Essa bela paisagem telescópica foi feita através de uma observação em direção à fragmentada nuvem escura complexa de Aquila, identificada como LDN 673, que se espalha através do campo de visão numa distância um pouco maior do que a Lua Cheia. Nessa cena, pode-se observar indicações de fluxos energéticos associados com jovens estrelas que inclui a pequena e avermelhada nebulosidade RNO 109, na parte superior esquerda e o objeto Herbig-Haro HH32 acima e a direita do centro. Estima-se que as nuvens escuras de Aquila estejam localizadas a aproximadamente 6.000 anos-luz de distância. Considerando essa distância a imagem acima se espalha por aproximadamente 7 anos-luz.

Créditos: APOD

Anatomia de um fluxo estelar

Os astrônomos pensavam que a formação estelar envolvia simplesmente a coalescência gradual de material sobre a influência da gravidade. Já não. A formação de uma nova estrela é um processo complexo: entre outras coisas, envolve a montagem de um disco circunstelar (possivelmente pré-planetário em natureza) e ao mesmo tempo a ejeção de material como jatos bipolares perpendiculares a esses discos. Estes fluxos ajudam as jovens estrelas a equilibrar o seu crescimento durante a acreção do material, mas ao mesmo tempo perturbam o ambiente. Embora já se saiba da existência de jatos em estrelas jovens há mais de vinte anos, as suas influências sobre o ambiente têm permanecido incertas, em parte devido às nuvens de poeira nas quais as estrelas se formam, que obscurecem o espectro ótico. Astrônomos do Observatório Astrofísico do Smithsonian em Cambridge, no estado americano do Massachusetts, Achim Tappe, Jan Forbrich e Charlie Lada, juntamente com outros dois colegas, usaram o espectrómetro a bordo do Telescópio Espacial Spitzer para estudar um fluxo estelar jovem e relativamente próximo (objeto Herbig Haro 211, ou HH211). Já se sabia que este jato veloz, à medida que escava o meio interestelar, chocava com gás; o processo é muito parecido com um jato que se move mais depressa que o som e cria uma onda de choque. Mas para o fluxo estelar jovem, vários aspectos detalhados ainda permaneciam envoltos em mistério. Os cientistas descobriram no espectro infravermelho um rico tesouro de brilhantes características da emissão de pelo menos sete diferentes moléculas excitadas pelo choque - hidrogênio molecular, água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, OH, HD, e uma espécie ionizada de HCO. Foram também observadas inúmeras linhas atômicas. Os astrônomos concluíram que o choque tem regiões distintas ao longo do seu percurso e enquanto escava a nuvem natal a velocidades que rondam os 40 quilômetros por segundo. Na ponta, onde o jato subitamente encontra o gás ambiente e diminui de velocidade, existe material ionizado e forte emissão de hidrogênio molecular; mais perto da estrela, as temperaturas dos gases e as densidades variam sistematicamente à medida que o gás excitado começa a arrefecer. Podem ser observados brilhantes nós ao longo de todo o jato, que são ou o resultado de quentes aglomerados expelidos ou aglomerados previamente existentes que colidiram com o jato à medida que este passava por lá. O novo artigo científico está entre os primeiros a descobrir e a analisar a complexa radiação infravermelha das ondas de choque em torno de estrelas recém-nascidas, e abre a porta a novos métodos de estudar o ambiente das regiões de formação estelar.

Créditos: Astronomia On-line

Telescópio Spitzer encontra jatos escondidos

O Telescópio Spitzer da NASA fez essa imagem de uma estrela bebê expelindo dois jatos idênticos (as linhas verdes emanando da estrela difusa). O jato na direita já havia sido visto antes em imagens feitas com a luz visível, mas o jato à esquerda, gêmeo idêntico do primeiro jato, só poderia ser visto em detalhe com os detectores infravermelhos do Spitzer. O jato da esquerda estava escondido atrás de uma nuvem escura, a qual o Spitzer pode ver através. Os jatos gêmeos, no sistema chamado de Herbig-Haro 34, são feitos de nós idênticos de gás e poeira, ejetados um após o outro de áreas ao redor da estrela. Estudando o espaçamento desses nós, e conhecendo a velocidade com a qual os jatos são expelidos de estudos anteriores, os astrônomos são capazes de determinar que o jato da direita esteja ejetando material, 4,5 anos depois do contra jato. Os novos dados também revelam que a área de onde os jatos se originam está contida dentro de uma esfera ao redor da estrela com um raio de 3 unidades astronômicas. Uma unidade astronômica é a distância entre o Sol e a Terra. Estudos anteriores estimaram que o tamanho máximo da zona que está gerando os jatos era 10 vezes maior. O material é composto de gás e poeira. Ondas de choque em forma de arco podem ser vistas no final dos jatos gêmeos. As ondas de choque consistem de material comprimido localizado na frente dos jatos. Os jatos do Herbig-Haro 34 estão localizados a aproximadamente 1.400 anos-luz de distância na direção da constelação de Órion.

Créditos: NASA

Sh2-239: Impacto celeste

A pintura cósmica reproduzida acima é composta da encantadora mistura de poeira e de nebulosas escuras. Catalogada como Sh2-239 e LDN 1551, a região localiza-se perto da porção terminal sul do complexo de nuvens moleculares de Taurus a uma distância de 450 anos-luz da Terra. Se esticando por aproximadamente 3 anos-luz, a aquarela mostra sinais de objetos estelares jovens mergulhados guiando fluxos dinâmicos no meio ao redor. A imagem acima também inclui perto do centro da cena, um jato de choque vermelho compacto de gás hidrogênio que se localiza perto da posição da fonte de infravermelho IRS5, conhecida por ser um sistema de protoestrelas envoltas por discos de poeira. Um pouco abaixo estão as asas mais largas e mais brilhantes do HH 102, um dos muitos objetos Herbig-Haro da região que nada mais são que nebulosidades associadas com estrelas recém nascidas. Estimativas como a apresentada no artigo abaixo indicam que a região de formação de estrelas LDN 1551 contém uma quantidade total de material equivalente a 50 vezes a massa do Sol.

Créditos: APOD

Jovens sóis da NGC 7129

Jovens sóis ainda se localizam dentro da empoeirada NGC 7129, localizada a aproximadamente 3.000 anos-luz de distância da Terra na direção da constelação real de Cepheus. Como essas estrelas estão numa idade relativamente nova, com somente alguns milhões de anos de vida, provavelmente o nosso próprio Sol se formou em um berçário estelar similar a aproximadamente cinco bilhões de anos atrás. O que é mais notável da imagem nítida e de alta resolução acima são as nuvens de poeira azuladas que refletem a luz das estrelas jovens. Mas as formas compactas de coloração vermelha profunda crescente servem também como marcadores desses objetos estelares jovens e energéticos. Conhecidos como objetos Herbig-Haro, suas formas e cores são características do gás hidrogênio brilhante que recebe o choque de jatos emitidos pelas estrelas recém-nascidas. Filamentos pálidos e estendidos de emissão avermelhada que se misturam com as nuvens azuladas são gerados pelos grãos de poeira que efetivamente convertem a radiação invisível ultravioleta emitida pelas estrelas em radiação visível na cor vermelha, por meio do processo conhecido como fotoluminescência. No final desse processo o gás e a poeira que deram origem às estrelas se dispersarão, as estrelas então se separarão e começarão a derivar em forma de aglomerados orbitando o centro da galáxia. Na distância estimada da NGC 7129, essa imagem feita por meio de um telescópio se espalha por aproximadamente 40 anos-luz.

Créditos: APOD

HH 47: A expansão do Jato de uma estrela jovem

As estrelas sempre permanecem onde estão. As nebulosas sempre aparecem do mesmo jeito. Dia após dia. Ano após ano. Devido às grandes distâncias consideradas na astronomia, mesmo os objetos se movendo a incríveis velocidades não parecem alterar sua aparência em um intervalo de tempo perceptível pelos humanos. Isso quer dizer tipicamente. Porém, recentemente identificou-se uma espetacular exceção a essa regra, essa exceção está relacionada com o jato supersônico na estrela em formação conhecida como Herbig Haro 47. O HH 47 está tão perto da Terra, e os seus jatos se movem tão rapidamente que as imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble de 1994 até 2008 foram combinadas em um vídeo de lapso de tempo que mostra como ocorre a expansão desses jatos. Visível acima, os jatos de plasma se estendem por mais de 10.000 vezes a distância entre a Terra e o Sol e são atirados pela estrela em formação a uma velocidade que excede os 150 quilômetros por segundo. Estudar como esses jatos se desenvolve nos fornecerá pistas não somente sobre como a estrela no HH 47 está se formando, mas como as estrelas como o nosso Sol se formaram a bilhões de anos atrás. O HH 47 está localizado a uma distância aproximada de 1.500 anos-luz da Terra na direção da constelação Vela (a Vela do Barco).

Créditos: APOD

Estrelas Jovens em NGC 7129

Jovens estrelas como o Sol ainda estão dentro da empoeirada NGC 7129, localizada a aproximadamente 3.000 anos-luz de distância do Sol na direção da constelação de Cepheus. Essas estrelas estão em uma idade relativamente nova, com somente alguns milhões de anos de vida, o nosso Sol provavelmente se formou em um berçário estelar parecido a aproximadamente 5 bilhões de anos atrás. O que é mais notável nessa imagem detalhada é a presença de nuvens de poeira azuladas que refletem a luz da juventude estelar, além disso pode-se observar também formas crescentes pequenas e avermelhadas que são marcadores de estrelas jovens e energéticas. Conhecida como objetos Herbig-Haro, sua forma e cor são características marcantes do gás hidrogênio brilhante que é atravessado por jatos emitidos de estrelas recém nascidas. Ao final do processo, todo o gás e poeira na região irá desaparecer, as estrelas começam a sofrer uma deriva a medida que o aglomerado orbitar o centro da galáxia. Na distância estimada da NGC 7129, essa imagem telescópica se espalha por uma distância de 40 anos-luz.

Créditos: APOD

O berçário estelar da Nebulosa Carina

Esta montanha escarpada envolta por nuvens espessas parece uma paisagem bizarra do Tolkien, O Senhor dos Anéis ". Esse pilar de gás e poeira, tem 3 anos-luz de altura, e está sendo devorado pela luz de estrelas brilhantes bem próximas. O pilar também está sendo atacado por dentro, por uma estrela-bebê enterrada dentro dela, disparando jatos de gás que podem ser vistos no pico danebulosa. O pontos cor-de-rosa, são estrelas que já se libertaram da nebulosa. Esta turbulenta poeira cósmica, faz parte de um berçário estelar na Nebulosa Carina, 7.500 anos-luz de distância na constelação de Carina. A nebulosa nasceu a três milhões de anos atrás, quando a primeira geração de estrelas condensadas acendeu em meio a uma gigante e fria nuvem de hidrogênio. A nebulosa de Carina contém cerca de uma dúzia de astros com uma massa 50 ou 100 vezes maior do que a do Sol. Uma arrasadora radiação e ventos rápidos (fluxos de partículas carregadas) de estrelas quentes recém-nascidas na nebulosa estão moldando e comprimindo a coluna, formando novas estrelas dentro dele. Longas correntes de gás podem ser vistos atirados em direções opostas a partir do pedestal na parte superior da imagem. Outro par de jatos é visível no outro pico, perto do centro da imagem. Estes jatos são causados pelo nascimento de estrelas. O nome técnico dos jatos emitidos pela estrela é Herbig-Haro. Como uma estrela cria um Herbig-Haro ainda está em discussão mas suspeita-se que envolva um disco de acreção girando em volta de uma estrela central. O "Hubble Wide Field Camera 3" observou o pilar dias 1 e 2 de Fevereiro de 2010. As cores desta imagem correspondem ao brilho do oxigênio (azul), hidrogênio e nitrogênio (verde) e enxofre (vermelho).
A imagem marca o 20° aniversário do lançamento do Hubble.

Créditos: Hubble

HH 49/50, um tornado incandescente no espaço

Partículas de alta energia expelidas de uma jovem estrela em um berçário estelar nas proximidades estão arando através das nuvens interestelares e criando uma estrutura em espiral gigante no espaço que se parece com um furacão incandescente, disseram os cientistas. A estrela que está expelindo o jato de partículas, está a 480 anos-luz de distância numa região de formação estelar conhecida como Chamaeleon I. Nessa fotografia tirada com o Telescópio Spitzer, na verdade a estrela não é visível porque está localizada fora da borda superior da imagem. A estrutura em forma de um tornado luminoso é conhecida como um objeto Herbig-Haro e estima-se que tenha um tamanho de 0,3 anos-luz, ou cerca de 2 trilhões quilômetros, e mostra-se no infravermelho. Objetos Herbig-Haro são formadas quando partículas altamente energizadas - em geral os elétrons e prótons - são ejetados de uma estrela jovem e colidem com as nuvens de poeira e gás interestelar das proximidades. O jato de partículas de são empurrados para fora das estrelas em velocidades de mais de 100 km/s e com o calor as nuvens ao redor, brilham no infravermelho que pode ser detectada. Astrônomos sabem sobre objetos de Herbig-Haro, durante décadas, mas nunca observaram uma estrutura única em espiral com este. "Eu nunca vi nada como este", disse Giovanni Fazio, um físico do Centro Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) que não estava envolvido em fazer a descoberta. "Ficamos realmente muito impressionado com ele", disse SPACE.com. Os cientistas não têm certeza do que está por trás de HH 49/50. Uma hipótese é que os campos magnéticos na região, estão de algum modo torcendo a jatos de partículas, outra idéia é que as ondas estão criando redemoinhos nas nuvens de pó, que em seguida, tornam-se visíveis. Os cientistas também não sabem se a estrela no centro da imagem é associada com a HH 49/50 ou não. Se for, então isso poderia significar que a imagem realmente mostra objetos HH de duas estrelas colidindo uns com os outros. A opção mais provável, dizem os cientistas, é que a estrela central está localizada na verdade, muito mais longe e só parece estar associada com a HH 49/50 porque aconteceu de estar em alinhada com o Spitzer quando a foto foi tirada.

Créditos: NASA

HH 34, na fase proto-estelar de evolução

A imagem acima mostra um objeto estelar jovem Herbig-Haro, HH 34, numa fase proto-estelar de evolução. Encontra-se numa região de formação de estelas da Grande Nebulosa de Órion (M 42), uma das regiões de maior produção de novas estrelas na nossa vizinhança, a uma distância da Terra de cerca de 1.500 anos-luz. Este objeto, de aparência notavelmente complicada, inclui dois jatos em direções opostas, cujo material colide com o meio interestelar ambiente. As regiões de choque onde se dão as colisões aparecem, na imagem, em cor esverdeada na forma de arcos ao longo do eixo dos dois jatos opostos. Um dos jatos é visível em vermelho, enquanto que o segundo jato não se pode observar no óptico por estar dirigido para o interior denso da nebulosa. Os jatos são compostos por pequenos grúmulos ou "balas" de material ejetado a alta velocidade (cerca de 250 km/s). Do lado esquerdo da imagem podemos ver um filamento de material interestelar cuja forma lembra uma queda de água. Esta estrutura enigmática está ainda sem explicação.