terça-feira, 27 de julho de 2010

As estrelas também nascem e morrem

Tanto quanto sabemos, estrelas nascem a partir do colapso gravitacional de nuvens de gás e poeira que existem no meio interestelar.

Até algum tempo atrás, não se tinha idéia de que pudesse existir alguma coisa entre as estrelas. Hoje sabemos que o espaço entre as estrelas numa galáxia é permeado pela presença de átomos de hidrogênio, espalhados por toda ela. Também sabemos que existem neste espaço nuvens de gás e poeira cujas densidades, ao atingirem um valor limite, podem levar os átomos a se combinarem para formar moléculas. Assim, a nuvem de gás e poeira se transforma em uma nuvem molecular.

Nuvens moleculares possuem as condições primordiais para a formação de estrelas. Elas são conhecidas pelos astrônomos como 'berçários de estrelas'. As que excedem a massa de 100,000 massas solares são chamadas Nuvens Moleculares Gigantes (NMG). Uma galáxia espiral típica como a nossa possui cerca de 1,000 a 2,000 NMG's e tantas outras menores. O gás existente nestas nuvens é muito frio (temperaturas médias de -260 graus centígrados). Nesta temperatura o gás é mais compacto, favorecendo o colapso gravitacional e consequentemente a formação de estrelas.

A Via Láctea possui nuvens moleculares cujos diâmetros variam de menos de 1 ano luz a 300 anos luz (ano luz é a distância percorrida pela luz em um ano, como a luz viaja 300,000 quilômetros em um segundo, 1 ano luz vale 9.5 trilhões de quilômetros).

Em abril de 1995, o Telescópio Espacial Hubble divulgou resultados de observações de nuvens moleculares na Nebulosa da Águia. A imagem abaixo a esquerda, apresenta três colunas de gás sob forma de 'trombas de elefantes'. A imagem à direita é um detalhe da coluna à esquerda, que mostra a nuvem iluminada pela radiação de uma estrela brilhante localizada nas proximidades.

A análise detalhada das imagens revelou a existência de EGG's, acrônimo do inglês evaporating gaseous globules, ou seja, glóbulos gasosos em evaporação (egg do inglês = ovo). Estes 'ovos' são os resultados da evaporação do gás denso que envolve regiões de estrelas recém formadas. Este processo conhecido como 'foto evaporação', acontece pelo efeito da radiação ultravioleta destas estrelas sobre o gás. Alguns destes 'ovos' podem ser vistos como protuberâncias na superfície das colunas, outros foram descobertos, parecendo 'dedos' projetados para fora da nuvem.
Fotos: reprodução de hubblesite.org em 23/05/2008


Em janeiro de 2006 o Telescópio Espacial publicou um vasto panorama de observações da Nebulosa de Orion. Este magnífico objeto celeste, localizado a 1,500 anos luz de nós, pode ser visualizado em noites estreladas e fora da poluição luminosa das cidades, por binóculos, pequenos telescópios e mesmo à vista desarmada (a coluna aqui publicada no dia 25/04 apresenta uma foto da constelação mostrando a localização da nebulosa). Esta nebulosa é reconhecida como a região de formação de estrelas mais próxima de nós. O que justifica o grande número de imagens e estudos realizados nela. Os astrônomos do telescópio Espacial usaram 520 imagens para compor o mosaico abaixo.




Três características se destacam na imagem. A região brilhante mais acima é M43, cenário iluminado pela radiação ultravioleta emanada por uma estrela jovem e muito 'pesada'. Nas proximidades podem ser visualizados 'pilares' escuros de gás e poeira que se projetam em direção à região brilhante mais abaixo. Conhecida como Trapézio, esta região possui estrelas muito jovens e estrelas em formação, inclusive estrelas com discos protoplanetários. No Trapézio encontramos um ambiente típico para a formação de estrelas. Para os astrônomos é um laboratório onde é possível observar estrelas muito jovens, medir suas massas, determinar suas idades para mapear suas histórias. Neste cenário, a radiação ultravioleta destas estrelas jovens e quentes provoca a ionização do gás descobrindo centenas de estrelas menores recém formadas.

As figuras abaixo ilustram o processo de transporte de radiação na região do Trapézio. A ilustração à esquerda mostra o Trapézio com suas estrelas, indicando o gás sendo 'soprado' para fora. A figura ao meio mostra a região inserida na nebulosa mostrando que a ionização do ambiente cria uma 'bolha' que expande até a extremidade neutra da nebulosa. Ao atingir esta extremidade, segue 'empurrando' o material, produzindo fluxos para fora dela. O resultado final está apresentado na figura à direita. A radiação segue 'cavando' o ambiente, formando uma 'concha' que vai descobrindo as estrelas do complexo.






Seja por EGG's e/ou 'conchas' ainda falta muito para compreendermos os mecanismos que governam o nascimento de estrelas. Tudo indica que elas se originam em nuvens de gás e poeira que podem ser resultados de suas próprias mortes. A morte de certas estrelas ocorre em eventos catastróficos, em explosões. O material resultante será combustível para a formação de novas estrelas. Também já se sabe que eventos deste tipo, quando ocorrem nas proximidades de nuvens moleculares podem perturbá-las, disparando o colapso gravitacional que eventualmente provocará o nascimento de novas estrelas. Mas, o nascimento, a vida e a morte das estrelas serão assuntos de próximas colunas.
 
Por Alexandre Luiz

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