Uma imagem infravermelha do Telescópio Espacial IRAC / Spitzer do centro de nossa galáxia. O infravermelho penetra grande parte da poeira para revelar as estrelas da aglomerada região central da galáxia. Mais velho, estrelas frias são azuis; nuvens de poeira avermelhadas estão associadas a estrelas jovens em berçários estelares. O centro galáctico fica a cerca de 26, 000 anos-luz de distância, em direção à constelação de Sagitário. A imagem abrange a região chamada Zona Circum-Molecular, e novas simulações parecem ter resolvido alguns dos mistérios em torno da natureza e evolução das nuvens moleculares nesta zona. Crédito:Susan Stolovy (SSC / Caltech) et al., NASA SPitzer / IRAC
As estrelas se formam a partir do gás e da poeira em nuvens moleculares por meio de uma série de processos complexos que atualmente são apenas parcialmente compreendidos, e a evolução dessas nuvens impulsiona a evolução das populações estelares do universo. Os astrônomos que estudam a formação de estrelas têm, nas últimas décadas, concentrado em algumas regiões selecionadas de formação estelar ativa:a vizinhança solar, o disco da Via Láctea, e as galáxias vizinhas da Nuvem de Magalhães. Esta gama de ambientes é limitada, Contudo, e não representativo das condições sob as quais a maioria das estrelas do Universo se formou. Por exemplo, as densidades, pressões, e os movimentos do gás nesses ambientes locais são consideravelmente mais baixos do que aqueles que se pensava estar presentes durante o período de pico da formação de estrelas cósmicas, cerca de dez bilhões de anos atrás. Além disso, as condições díspares tornam difícil desvendar os efeitos evolutivos.
Levantamentos recentes do plano galáctico em uma ampla gama de comprimentos de onda usando instalações como o Submillimeter Array e os telescópios ALMA tornaram possível estudar a evolução da nuvem e a formação de estrelas na Zona Molecular Central (CMZ), os 1.500 anos-luz centrais da Via Láctea, cujas condições físicas extremas se assemelham mais àquelas no pico da formação estelar cósmica. Os astrônomos do CfA Eric Keto e Qizhou Zhang e seus colegas realizaram uma série de simulações de computador de nuvens moleculares massivas em um ambiente CMZ com o objetivo de caracterizar sua evolução morfológica e cinemática enquanto orbitam o centro galáctico neste denso, região complexa. Esses cálculos são os primeiros especificamente destinados a modelar as nuvens na crista CMZ e foram projetados para comparar com observações recentes.
A equipe descobre que o ambiente CMZ faz com que as nuvens sejam comprimidas, com tensões e forças de cisalhamento fragmentando-os e desenvolvendo características como filamentos e fiação, estruturas semelhantes a panquecas. As simulações são capazes de reproduzir os principais recursos observados, como o "Brick, "muito denso, nuvem molecular achatada que, apesar de seu gás denso, carece de atividade de formação de estrelas; as simulações podem imitar sua morfologia geral, inclinação, e gradientes de velocidade. Os resultados revelam que a evolução das nuvens moleculares próximas aos centros galácticos está intimamente ligada à sua dinâmica orbital. Quando acompanhado de acréscimo de gás, essas nuvens podem evoluir para produzir as explosões estelares observadas em muitos núcleos galácticos.