Herschel revela o lado desconhecido do nascimento de uma estrela

Herschel revela o lado desconhecido do nascimento de uma estrela

A bolha galática RCW 120

6 Maio 2010, ESA Portugal

Os primeiros resultados científicos do observatório espacial de infravermelhos da ESA, Herschel, revelam detalhes escondidos da formação das estrelas. As novas imagens mostram milhares de galáxias distantes a formar estrelas furiosamente e belíssimas nuvens de formação de estrelas, espalhadas ao longo da Via Láctea. Uma imagem chega mesmo a captar o ‘impossível’, uma estrela no processo da sua formação. Apresentados hoje, durante um importante simpósio científico, a decorrer na Agência Espacial Europeia, os resultados desafiam ideias antigas relacionadas com o nascimento das estrelas e abrem novos caminhos à investigação futura.

As observações do Herschel, da nuvem de formação de estrelas RCW 120, revelou uma estrela em estado embrionário, que irá tornar-se, ao que parece, numa das maiores e mais brilhantes estrelas na nossa galáxia, nas próximas centenas de milhares de anos. Nesta fase já tem oito a dez vezes a massa do Sol e está rodeada de gás e poeira, com cerca de duas mil massas solares, que podem vir a alimentá-la.

«Esta estrela só poderá crescer», diz Annie Zavagno, do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille. Estrelas desta dimensão são raras e duram pouco. Apanhar uma delas durante a sua formação é uma oportunidade de ouro, para resolver um paradoxo de longa data na astronomia. «De acordo com o entendimento actual, não deveria formar-se estrelas com mais de oito massas solares», diz Zavagno.

	Gravidez e nascimento estelar na Via Láctea

Isto aconteceria porque a intensa luz emitida por uma estrela tão grande deveria afastar as suas nuvens berço, antes que fosse possível acumular-se mais matéria. No entanto, estas estrelas gigantes formam-se de facto. Algumas destas estrelas «impossíveis» são já conhecidas, a apresentam massas de 150 sóis. O facto de o Herschel ter avistado uma no início da sua vida irá permitir aos astrónomos investigar de que forma é que a teoria está a ser posta em causa.

À medida que as estrelas começam a formar-se, o gás e a poeira que as rodeiam aquecem até algumas dezenas de graus acima do zero absoluto, emitindo no comprimento de onda do infravermelho. A atmosfera da Terra bloqueia completamente a maior parte destes comprimentos de onda, daí que seja necessária a observação a partir do espaço.

Linha de montagem de estrelas em Vulpecula

O Herschel é o maior telescópio astronómico alguma vez colocado no espaço. O diâmetro do seu espelho principal é quatro vezes superior ao dos telescópios espaciais de infra-vermelhos lançados até então e é uma vez e meia maior do que o do Hubble.

Graças à sua resolução e sensibilidade sem precedents, o Herschel está a produzir um censo das regiões de formação de estrelas da nossa galáxia. «Antes do Herschel, não era clara a forma como se juntava o material na Via Láctea, em densidade suficientemente elevadas e temperaturas adequadamente baixas para a formação de estrelas,» diz Sergio Molinari, do Instituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, Roma.

Uma nova imagem lançada hoje, onde se vê um vasto número de maternidades de estrelas na Via Láctea, mostra como é que isso acontece. Os embriões estelares aparecem primeiro no interior de filamentos de gás brilhante e pó espalhado pela Galáxia. Formam-se assim cadeias de maternidades estelares, com dezenas de anos luz de comprimento, enrolando a Galáxia numa teia de nascimento de estrelas.

	Galáxias distantes e o gás vizinho vistos do Herschel

O Herschel também tem estado a inspeccionar o espaço profundo, para além da nossa Galáxia, e mediu a luz infravermelha de milhares de outras galáxias, espalhadas ao longo de milhares de milhões de anos luz do Universo. Cada galáxia aparece como um ponto, mas o seu brilho permite aos astrónomos determinar a taxa de aparecimento de novas estrelas no seu interior. Em linhas gerais, quanto mais brilho, mais estrelas em formação.

Neste campo também, o Herschel desafiou os nossos conhecimentos anteriores, mostrando que as galáxias evoluíram ao longo do tempo muito mais rapidamente do que se pensava. Os astrónomos acreditavam que as galáxias têm estado a formar estrelas mais ou menos ao mesmo ritmo nos últimos milhares de milhões de anos. O Herschel mostra que isto não é verdade.

No passado, havia muito mais galáxias denominadas ‘starburst’, formando estrelas a um ritmo 10 a 15 vezes superior ao que se regista hoje na Via Láctea. Mas o que desencadeou esta actividade frenética ainda não foi totalmente entendido. «O Herschel não nos permitirá investigar as razões para este comportamento,» diz Steve Eales, da Universidade de Cardiff, Reino Unido. O Herschel é também um instrumento de detecção das mais pequenas formas de matéria: as moléculas. Identificou pela primeira vez no espaço uma nova fase da água. Está carregada electricamente e ao contrário das outras fases, nomeadamente a líquida, a gasosa e a sólida, não ocorre naturalmente na Terra.

No entanto, nas nuvens de nascimento que rodeiam as estrelas jovens, onde a luz ultravioleta está a ser libertada através do gás, esta irradiação pode libertar um electrão da molécula de água, deixando-a carregada electricamente.

«Esta detecção de vapor de água ionizado foi uma surpresa,» diz Arnold Benz, do ETH de Zurique, na Suiça. «Diz-nos que há processos violentos a ocorrer durante as fases iniciais de nascimento o que leva à propagação de radiação energética através da nuvem.» Das maiores galáxias às moléculas mais pequenas, estão a ser apresentados estes e muitos outros resultados do Herschel no Simpósio de Primeiros Resultados, ESLAB 2010, a decorrer esta semana no centro espacial e tecnológico da ESA, ESTEC, em Noordwijk, na Holanda. «Estamos ainda numa primeira fase do Herschel, esta é apenas uma amostra de toda a ciência que vamos conseguir extrair desta missão nos anos que se aproximam,» diz Göran Pilbratt, cientista da ESA do projecto Herschel.