A natureza gosta de espirais – do redemoinho de um furacão, aos discos protoplanetários em forma de cata-vento em torno de estrelas recém-nascidas, aos vastos reinos de galáxias espirais em todo o nosso universo.
Agora, os astrônomos estão confusos ao encontrar estrelas jovens que estão em espiral no centro de um enorme aglomerado de estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da Via Láctea.

O braço externo da espiral neste enorme berçário estelar de formato estranho chamado NGC 346 pode estar alimentando a formação de estrelas em um movimento semelhante a um rio de gás e estrelas. Esta é uma maneira eficiente de alimentar o nascimento de estrelas, dizem os pesquisadores.

A Pequena Nuvem de Magalhães tem uma composição química mais simples que a Via Láctea, tornando-a semelhante às galáxias encontradas no universo mais jovem, quando os elementos mais pesados ​​eram mais escassos. Por causa disso, as estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães queimam mais quente e, portanto, ficam sem combustível mais rapidamente do que na nossa Via Láctea.

Embora um proxy para o universo inicial, a 200.000 anos-luz de distância, a Pequena Nuvem de Magalhães também é um dos nossos vizinhos galácticos mais próximos.

Aprender como as estrelas se formam na Pequena Nuvem de Magalhães oferece uma nova reviravolta em como uma tempestade de fogo de nascimento de estrelas pode ter ocorrido no início da história do universo, quando estava passando por um "baby boom" cerca de 2 a 3 bilhões de anos após o big bang (o universo tem agora 13,8 bilhões de anos).

Os novos resultados mostram que o processo de formação estelar é semelhante ao da nossa Via Láctea.

Com apenas 150 anos-luz de diâmetro, NGC 346 possui a massa de 50.000 sóis. Sua forma intrigante e rápida taxa de formação de estrelas intrigaram os astrônomos. Foi preciso o poder combinado do Telescópio Espacial Hubble da NASA e do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul para desvendar o comportamento deste terreno de nidificação estelar de aparência misteriosa.

"As estrelas são as máquinas que esculpem o universo. Não teríamos vida sem estrelas, e ainda não entendemos completamente como elas se formam", explicou a líder do estudo, Elena Sabbi, do Space Telescope Science Institute, em Baltimore. "Temos vários modelos que fazem previsões, e algumas dessas previsões são contraditórias. Queremos determinar o que está regulando o processo de formação de estrelas, porque essas são as leis que precisamos para entender também o que vemos no início do universo."

Os pesquisadores determinaram o movimento das estrelas em NGC 346 de duas maneiras diferentes. Usando o Hubble, Sabbi e sua equipe mediram as mudanças nas posições das estrelas ao longo de 11 anos. As estrelas nesta região estão se movendo a uma velocidade média de 2.000 milhas por hora, o que significa que em 11 anos elas se movem 200 milhões de milhas. Isso é cerca de 2 vezes a distância entre o Sol e a Terra.

Mas este aglomerado está relativamente distante, dentro de uma galáxia vizinha. Isso significa que a quantidade de movimento observado é muito pequena e, portanto, difícil de medir. Essas observações extraordinariamente precisas só foram possíveis devido à excelente resolução e alta sensibilidade do Hubble. Além disso, a história de três décadas de observações do Hubble fornece uma linha de base para os astrônomos seguirem os movimentos celestes ao longo do tempo.

A segunda equipe, liderada por Peter Zeidler da AURA/STScI para a Agência Espacial Europeia, usou o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) do VLT para medir a velocidade radial, que determina se um objeto está se aproximando ou se afastando de um observador.

"O que foi realmente incrível é que usamos dois métodos completamente diferentes com instalações diferentes e basicamente chegamos à mesma conclusão, independentes um do outro", disse Zeidler. "Com o Hubble, você pode ver as estrelas, mas com o MUSE também podemos ver o movimento do gás na terceira dimensão, e isso confirma a teoria de que tudo está espiralando para dentro."

Mas por que uma espiral?

“Uma espiral é realmente a maneira boa e natural de alimentar a formação de estrelas do lado de fora em direção ao centro do aglomerado”, explicou Zeidler. “É a maneira mais eficiente que as estrelas e o gás que alimentam mais formação estelar podem se mover em direção ao centro”.

Metade dos dados do Hubble para este estudo de NGC 346 são de arquivo. As primeiras observações foram feitas há 11 anos. Eles foram recentemente repetidos para rastrear o movimento das estrelas ao longo do tempo. Dada a longevidade do telescópio, o arquivo de dados do Hubble agora contém mais de 32 anos de dados astronômicos que alimentam estudos de longo prazo sem precedentes.

"O arquivo do Hubble é realmente uma mina de ouro", disse Sabbi. "Há tantas regiões interessantes de formação de estrelas que o Hubble observou ao longo dos anos. Dado que o Hubble está funcionando tão bem, podemos realmente repetir essas observações. Isso pode realmente avançar nossa compreensão da formação de estrelas."

As descobertas das equipes aparecem em 8 de setembro no The Astrophysical Journal .

Observações com o Telescópio Espacial James Webb da NASA devem ser capazes de resolver estrelas de menor massa no aglomerado, dando uma visão mais holística da região. Ao longo da vida útil do Webb, os astrônomos poderão repetir esse experimento e medir o movimento das estrelas de baixa massa. Eles poderiam então comparar as estrelas de alta massa e as estrelas de baixa massa para finalmente aprender toda a extensão da dinâmica desse berçário. + Explorar mais

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