A maior concentração de estrelas massivas já observada foi encontrada na galáxia Triângulo

Na galáxia do Triângulo, os astrônomos encontraram uma região onde nasceram recentemente quase 200 estrelas massivas. Tais concentrações nunca foram vistas em nenhum outro lugar, nem mesmo na nossa galáxia.

formação estelar NGC 604
Imagem da região de formação estelar NGC 604 na Galáxia Triângulo, observada no canal visível pelo telescópio Hubble. Crédito: NASA e The Hubble Heritage Team (AURA/STScI).

Quanto mais massivas elas forem, menor será sua vida útil. Este é o destino das estrelas. Na verdade, se estrelas como o Sol (ou menores) levam bilhões de anos para evoluir e atingir o estágio final de sua existência, as estrelas massivas literalmente passam por estágios evolutivos, morrendo em apenas centenas ou dezenas de milhares de anos, em vez de mais de bilhões de anos.

O tipo de morte reflete fielmente o estilo de vida

Estrelas de baixa massa, depois de uma vida lenta, têm o que diríamos ser uma morte pacífica. Isso ocorre após a chamada fase de 'gigante vermelha' e provoca uma expulsão das camadas externas que formarão uma “nebulosa planetária”, deixando uma “anã branca” no centro.

A anã branca é um objeto muito compacto, de tamanho semelhante ao da Terra e, por não queimar combustível nuclear, está esfriando lentamente.

Estrelas de grande massa, depois de uma vida impetuosa, morrem de forma violenta. Estas, após a fase de 'gigante', explodem violentamente como uma supernova, expelindo todas as camadas externas por distâncias muito grandes e produzindo uma estrela de nêutrons ou um buraco negro no centro.

Entre os dois calibres diferentes, as estrelas de baixa massa são as mais numerosas tanto na nossa galáxia como em todo o Universo. Portanto, estrelas muito massivas são menos comuns.

A recente descoberta com o telescópio James Webb

Imagine a surpresa dos astrônomos quando, observando uma nuvem de formação estelar, encontraram uma alta concentração dessas estrelas massivas (até 200 delas).

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Imagem da região de formação estelar NGC 604 na Galáxia Triângulo observada pelo telescópio James Webb com a câmera infravermelha próxima NIRCam. Crédito: NASA, ESA, STScI.

A descoberta aconteceu na galáxia Triângulo, a 2,7 milhões de anos-luz da nossa galáxia, e exatamente em uma de suas regiões de formação estelar (ou seja, uma região em que novas estrelas estão nascendo) chamada 'NGC 604'.

A sigla NGC significa 'Novo Catálogo Geral'. É um catálogo que contém até 8.000 objetos do céu profundo e é chamado de geral porque contém objetos de todos os tipos, não apenas galáxias.

Precisamente "imersos" nos mantos de poeira e gás desta região, os astrônomos descobriram cerca de 200 dessas estrelas massivas, chamadas tipo B e tipo O, ainda nas fases iniciais de sua evolução. Estrelas do tipo O podem ter massas até 100 vezes maiores que a do Sol. Portanto, são estrelas muito quentes e muito brilhantes, claramente visíveis a distâncias muito grandes.

São estas estrelas que, ao iluminarem o gás da nebulosa que as rodeia de diferentes ângulos, conferem-lhe um aspecto particularmente complexo com bolhas cavernosas e filamentos de gás.

Esta concentração incomum de estrelas massivas combinada com a sua proximidade, faz da 'NGC 604' um laboratório de astrofísica natural muito útil para estudar os estágios iniciais da vida destas estrelas.

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Imagem da região de formação estelar NGC 604 na Galáxia Triângulo observada pelo Telescópio James Webb com o instrumento MIRI no infravermelho médio. Crédito: NASA, ESA, STScI.

As observações foram feitas pelo Telescópio James Webb utilizando a câmera infravermelha NIRCam (Near-Infrared Camera) e o instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument), também otimizado para observações infravermelhas.

Na primeira foto acima, a câmera NIRCam mostra na cor vermelha do infravermelho próximo um emaranhado de filamentos de gás semelhantes a gavinhas e fios brilhantes misturados com áreas de branco brilhante (este é o hidrogênio ionizado pela radiação ultravioleta emitida por estrelas massivas). Dentro desse emaranhado surgem áreas vazias, como cavernas ou bolhas, escavadas pela ação dos ventos emitidos pelas próprias estrelas. As listras laranja indicam a presença de moléculas à base de carbono, conhecidas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs, em inglês), cuja origem ainda não é bem compreendida.

A segunda fotografia tirada pelo instrumento MIRI no infravermelho médio parece diferente. Nestes comprimentos de onda, as estrelas massivas são quase invisíveis, enquanto o gás e a poeira tornam-se muito brilhantes.

Às imagens visíveis obtidas pelo telescópio Hubble, os cientistas adicionaram as imagens do infravermelho próximo e médio obtidas por James Webb. Esta sinergia permite, não só para estrelas massivas, mas para todos os objetos astronômicos, uma visão cada vez mais detalhada da sua estrutura e, portanto, uma melhor compreensão da sua natureza.