NGC 346: Um Laboratório para o Estudo de Formação Estelar

A pequena nuvem de Magalhães (SMC) é uma galáxia irregular satélite da Via Láctea, na fronteira entre as constelações de Hidra e Tucano, facilmente localizada no interior do grupo local no qual estão agrupadas mais de 35 galáxias, entre elas a Via Láctea.

Em 2009, O ESO (Observatório Europeu do Sul) publicou uma imagem do berçário estelar NGC 346, localizado na SMC. Neste aglomerado estelar, o gás é aquecido e dispersado pela radiação luminosa emitida pelas estrelas. Além disso, ventos estelares e calor são emitidos por estrelas de grande massa, formando bolhas e uma estrutura de nebulosa que lembra uma teia de aranha.

Ao explorar a nebulosa NGC 346, os astrônomos identificaram uma população de estrelas muito jovens localizadas dentro de suas nuvens de formação que se estendem por 200 anos-luz de diâmetro. A luz das estrelas recém nascidas é avermelhada pela poeira de das próprias nuvens que as formaram, devido à presença de grãos. A dispersão da luz ocorre de maneira diferenciada devido à presença de radiação de diferentes comprimentos de onda, sendo que a luz azul é a mais espalhada. Por isso diz-se que nuvens de gás e a poeira acabam avermelhando a luz das estrelas.

Em 2009 o telescópio espacial Hubble registrou a NGC 346, através da câmera WFPC2, conforme podemos ver na bela imagem abaixo (figura 1). Regiões como NGC 346 são excelentes laboratórios para se estudar o fenômeno de formação estelar e a intereção de estrelas com as nuvens de gás que as circundam, o chamado meio interestelar.

Em especial, na região NGC 346 pode-se observar o fenômeno de formação estelar em detalhes devido à proximidade desta região. Neste caso, o Telescópio Hubble é capaz de resolver estrelas individuais, permitindo o estudo de cada uma delas detalhadamente. Em regiões de formação mais distantes apenas pode-se estudar os efeitos integrados das estrelas. 

 

Figura 1: Região de formação estelar NGC 346, fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble. Estrelas individuais podem ser vistas neste verdadeiro berçário de estrelas. Os ventos estelares das estrelas jovens ajudam a esculpir o gás da nebulosa. Crédito: NASA/ESA/HST.

Referências:

http://www.esa.int/esaSC/SEMOBJO3E4E_index_0.html

http://eternosaprendizes.com/tag/ngc-346/

http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1783.html

Referências Profissionais:

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-abs_connect?db_key=AST&db_key=PRE&qform=AST&arxiv_sel=astro-ph&arxiv_sel=cond-mat&arxiv_sel=cs&arxiv_sel=gr-qc&arxiv_sel=hep-ex&arxiv_sel=hep-lat&arxiv_sel=hep-ph&arxiv_sel=hep-th&arxiv_sel=math&arxiv_sel=math-ph&arxiv_sel=nlin&arxiv_sel=nucl-ex&arxiv_sel=nucl-th&arxiv_sel=physics&arxiv_sel=quant-ph&arxiv_sel=q-bio&sim_query=YES&ned_query=YES&adsobj_query=YES&aut_logic=OR&obj_logic=OR&author=&object=&start_mon=&start_year=&end_mon=&end_year=&ttl_logic=OR&title=&txt_logic=OR&text=NGC+346&nr_to_return=200&start_nr=1&jou_pick=ALL&ref_stems=&data_and=ALL&group_and=ALL&start_entry_day=&start_entry_mon=&start_entry_year=&end_entry_day=&end_entry_mon=&end_entry_year=&min_score=&sort=SCORE&data_type=SHORT&aut_syn=YES&ttl_syn=YES&txt_syn=YES&aut_wt=1.0&obj_wt=1.0&ttl_wt=0.3&txt_wt=3.0&aut_wgt=YES&obj_wgt=YES&ttl_wgt=YES&txt_wgt=YES&ttl_sco=YES&txt_sco=YES&version=1

Estrelas Cefeidas

     Estrelas são corpos massivos e gasosos que geram energia através de reações nucleares, que por sua vez são a fonte de sua luminosidade. Elas se formam quando nuvens de gás colapsam sob a ação da gravidade, e ao fim da sua evolução, as estrelas liberam elementos químicos no meio interestelar acarretando no nascimento de futuras gerações de estrelas. As estrelas são classificadas de acordo com suas características espectrais (linhas de radiação emitida), além disso, a luminosidade de uma estrela é a quantidade total de energia que ela emite por segundo.

        Em 1908, Henrietta Leavitt, astrônoma do Harvard Observatory, estudou certas estrelas nas nuvens de Magalhães e notou um padrão de flutuação no brilho, sendo que as estrelas mais brilhantes tinham ciclos maiores de flutuação. Estas estrelas cujos padrões de luminosidade variam periodicamente, recebem o nome de Cefeidas. As estrelas cefeidas são uma classe particular de estrelas variáveis. Denomina-se assim pelo nome do protótipo desta classe, a estrela Delta Cephei, a quarta na escala de brilho da constelação circumpolar de Cefeo. 

        Através desse estudo meticuloso de cefeidas, Henrietta foi capaz de elaborar uma lei entre luminosidade e período, construindo então o diagrama período – luminosidade. Percebe-se que existe, de acordo com este diagrama, uma correspondência unívoca entre o período de variação do brilho de uma estrela (da ordem de dias) e a sua magnitude absoluta.

       Henrietta descobriu também que o período de variação do brilho dessas estrelas era inversamente proporcional a sua magnitude, e quanto mais brilhante a estrela, mais lento era o ciclo. Ela mostrou que os ciclos não só dependem do brilho aparente, mas também da luminosidade intrínseca (quantidade de energia que emitem). Esta grandeza, em Astronomia, recebe o nome de magnitude absoluta.

      Na prática, o Astrônomo observa a variação da magnitude aparente de uma determinada estrela Cefeida. Ele espera a estrela completar alguns ciclos de luminosidade e pode inferir, através de um gráfico semelhante ao da fig. 1, a magnitude aparente média da estrela e o seu período de variação. De posse destes números, o Astrônomo pode consultar o diagrama período-luminosidade da fig. 2 e inferir, por interpolação, o valor da magnitude absoluta da Cefeida em estudo. De posse das magnitudes aparente (observada) e absoluta (inferida através do diagrama), pode-se calcular a distância até a Cefeida observada e consequentemente a distância até a galáxia que a hospeda. 

        Conhecem-se mais de 30.000 estrelas variáveis na Via Láctea, e muitas outras ainda devem ser descobertas. A importância das estrelas Cefeidas, está em seu uso para a determinação de distâncias galácticas e extragalácticas.

        Nos anos 20, o astrônomo Edwin Hubble, fez uma importante descoberta. Através de imagens adquiridas com um telescópio de 2,5 metros na Califórnia, ele descobriu estrelas cefeidas numa nebulosa localizada na constelação de Andrômeda. Calculando as distâncias dessas estrelas ele percebeu que a nebulosa estava muito além das fronteiras de nossa galáxia. Essa nebulosa era na realidade uma outra galáxia, hoje conhecida como galáxia de Andrômeda. Hubble foi capaz de fazer as mesmas medidas de distância para outras galáxias, provando assim que as manchas brancas observadas no céu, chamadas nebulosas, eram na verdade outras galáxias distantes, provando que o universo era muito maior do que se imaginava anteriormente.

 Figura 1: Ciclos de luminosidade observada (aparente) para uma variável cefeida.

Figura 2: A relação período-luminosidade (absoluta) esperada. Astrònomos podem utilizar este diagrama para estimar o valor da luminosidade absoluta de estrelas através de interpolação. 

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Referências:

http://www.fisica.ufmg.br/~dsoares/ensino/1-07/leandra-leavitt.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cefeida
http://pt.encydia.com/es/Estrela_vari%C3%A1vel_Cefeida
http://www.iag.usp.br/siae98/fenomastro/variaveis.htm
http://astroweb.iag.usp.br/~dalpino/AGA215/APOSTILA/newcap13.pdf
http://www.observatorio.ufmg.br/Pas77.htm

Referências Profissionais:

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-abs_connect?db_key=AST&db_key=PRE&qform=AST&arxiv_sel=astro-ph&arxiv_sel=cond-mat&arxiv_sel=cs&arxiv_sel=gr-qc&arxiv_sel=hep-ex&arxiv_sel=hep-lat&arxiv_sel=hep-ph&arxiv_sel=hep-th&arxiv_sel=math&arxiv_sel=math-ph&arxiv_sel=nlin&arxiv_sel=nucl-ex&arxiv_sel=nucl-th&arxiv_sel=physics&arxiv_sel=quant-ph&arxiv_sel=q-bio&sim_query=YES&ned_query=YES&adsobj_query=YES&aut_logic=OR&obj_logic=OR&author=&object=&start_mon=&start_year=&end_mon=&end_year=&ttl_logic=OR&title=&txt_logic=OR&text=cepheids&nr_to_return=200&start_nr=1&jou_pick=ALL&ref_stems=&data_and=ALL&group_and=ALL&start_entry_day=&start_entry_mon=&start_entry_year=&end_entry_day=&end_entry_mon=&end_entry_year=&min_score=&sort=SCORE&data_type=SHORT&aut_syn=YES&ttl_syn=YES&txt_syn=YES&aut_wt=1.0&obj_wt=1.0&ttl_wt=0.3&txt_wt=3.0&aut_wgt=YES&obj_wgt=YES&ttl_wgt=YES&txt_wgt=YES&ttl_sco=YES&txt_sco=YES&version=1