James Webb descobre formação estelar em aglomerado massivo

A NGC 346, uma das regiões de formação de estrelas mais dinâmicas em galáxias próximas, é cheia de mistérios. Agora, é sabemos um pouco mais sobre ela com as novas descobertas do James Webb.

Essa formação está localizado na Pequena Nuvem de Magalhães (PNM), galáxia anã próxima à Via-Láctea. A PNM contém concentrações mais baixas de elementos mais pesados que o hidrogênio ou o hélio, que os astrônomos chamam de metais, em comparação com a Via-Láctea.

Como os grãos de poeira no Espaço são compostos principalmente de metais, os cientistas esperavam que houvesse pequenas quantidades de poeira e que seria difícil detectá-la. Porém, novos dados do Webb revelam o contrário.

Os astrônomos sondaram essa região porque as condições e a quantidade de metais dentro do SMC se assemelham às observadas em galáxias bilhões de anos atrás, durante era do universo conhecida como “meio-dia cósmico”, quando a formação estelar estava no auge.

Cerca de dois a três bilhões de anos após o Big-Bang, as galáxias estavam formando estrelas em ritmo furioso. Os “fogos de artifício” da formação de estrelas acontecendo naquela época ainda moldam as galáxias que vemos ao nosso redor hoje.

“Uma galáxia durante o meio-dia cósmico não teria uma NGC 346 como a Pequena Nuvem de Magalhães; teria milhares” de regiões de formação de estrelas como esta, disse Margaret Meixner, astrônoma da Associação Universitária de Pesquisa Espacial e investigadora principal da equipe de pesquisa. “Mas mesmo que o NGC 346 seja agora o único aglomerado massivo formando estrelas furiosamente em sua galáxia, ele nos oferece grande oportunidade de sondar as condições que existiam no meio-dia cósmico.”

Ao observar protoestrelas ainda em processo de formação, os pesquisadores podem saber se o processo de formação estelar na PNM difere do que observamos em nossa própria Via-Láctea.

Estudos infravermelhos anteriores da NGC 346 focaram em protoestrelas mais pesadas do que cerca de cinco a oito vezes a massa do Sol. “Com o Webb, podemos sondar protoestrelas de peso mais leve, tão pequenas quanto um décimo do nosso Sol, para ver se seu processo de formação é afetado pelo baixo teor de metal”, disse Olivia Jones, do Centro de Tecnologia de Astronomia do Reino Unido, Royal Observatory Edinburgh, co-investigadora do programa.

À medida que as estrelas se formam, elas acumulam gás e poeira, que podem parecer fitas nas imagens do James Webb, da nuvem molecular circundante. O material se acumula em disco de acreção que alimenta a protoestrela central.

Os astrônomos detectaram gás em torno de protoestrelas dentro da NGC 346, mas as observações no infravermelho próximo do Webb marcam a primeira vez que eles também detectaram poeira nesses discos.

“Estamos vendo os blocos de construção, não apenas de estrelas, mas também potencialmente de planetas. E como a Pequena Nuvem de Magalhães tem ambiente semelhante ao das galáxias durante o meio-dia cósmico, é possível que os planetas rochosos possam ter se formado mais cedo no universo do que pensávamos.”

Guido De Marchi, da Agência Espacial Europeia (ESA), coinvestigador da equipe de pesquisa

A equipe também tem observações espectroscópicas do instrumento NIRSpec do Webb que continuam analisando. Espera-se que esses dados forneçam novas informações sobre o material que se acumula em protoestrelas individuais, bem como o ambiente imediatamente ao redor da protoestrela.

Via NASA

Imagem destacada: NGC 346, mostrado em imagem da câmera de infravermelho próximo do James Webb (NIRCam) (Imagem: NASA, ESA, CSA, O. Jones (UK ATC), G. De Marchi (ESTEC) e M. Meixner (USRA). Processamento de imagens: A. Pagan (STScI), N. Habel (USRA), L. Lenkic (USRA) e L. Chu (NASA/Ames))