NASA explica como agitação em nuvens cósmicas cria novas estrelas

Em um estudo financiado pela NASA e publicado na revista Avanços da Ciênciaos cientistas investigaram como a turbulência em nuvens moleculares gigantes – regiões densas de gás e poeira na Via Láctea – influencia a formação de estrelas.

Essas nuvens, cheias de movimentos aleatórios e turbulentos, contêm áreas densas conhecidas como “aglomerados”, locais onde as estrelas têm maior probabilidade de nascer. Este processo de formação estelar assemelha-se à turbulência que afecta os voos dos aviões, mas numa escala cósmica muito maior.

Turbulência em nuvens moleculares gigantes como agente de formação de estrelas

Evan Scannapieco, professor de astrofísica da Arizona State University e principal autor do estudo, explicou ao Física que a turbulência é o principal processo que determina o ritmo e a localização da formação estelar.

Sabemos que o principal processo que determina quando e com que rapidez as estrelas se formam é a turbulência, pois dá origem às estruturas que criam as estrelas. Nosso estudo revela como essas estruturas se formam.

Evan Scannapieco, professor de astrofísica da Arizona State University e principal autor do estudo

A turbulência nas nuvens moleculares é gerada pela gravidade e agitada por braços galácticos, ventos estelares, jatos e explosões de estrelas jovens. Esse movimento intenso cria ondas de choque que alteram a densidade dos gases, moldando a estrutura das nuvens.

Para observar essas mudanças, a equipe de Scannapieco desenvolveu simulações usando partículas de rastreamento, chamadas “partículas traçadoras”, que viajam através de uma nuvem molecular e registram a densidade das regiões por onde passam. Os cientistas simularam oito cenários com diferentes propriedades de nuvens, oferecendo uma visão detalhada de como as estruturas de densidade se formam e mudam ao longo do tempo.

Como as ondas de choque aceleram ou desaceleram as partículas

• Um dos resultados mais interessantes do estudo foi a observação de que o comportamento das ondas de choque é fundamental para o desenvolvimento de áreas densas dentro das nuvens.
• As ondas de choque abrandam ao entrar em áreas de alta densidade e aceleram em áreas de baixa densidade, um fenómeno semelhante ao comportamento das ondas oceânicas à medida que se aproximam da costa.
• Quando uma partícula encontra uma onda de choque, a área ao seu redor torna-se mais densa.
• No entanto, à medida que a densidade aumenta, as ondas de choque diminuem, limitando o aumento da densidade.
• Essa limitação, segundo os pesquisadores, é o que permite a formação de áreas de maior densidade, onde as estrelas têm maior probabilidade de surgir.

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A importância dos resultados para a astrofísica

Ao contrário de estudos anteriores, esta simulação permite aos cientistas observar a evolução das estruturas de densidade ao longo do tempo, expandindo a sua compreensão de como e onde é provável que as estrelas se formem nas nuvens moleculares.

Com o Telescópio Espacial James Webb, a NASA também procura explorar a química destas nuvens e estudar a composição e estrutura das nuvens moleculares, o que ajudará a validar e expandir as descobertas deste estudo.

Scannapieco destaca a importância do estudo, afirmando que agora é possível compreender melhor porque é que as estruturas das nuvens moleculares apresentam determinadas características, traçando a história destes aglomerados e os factores que moldam o seu desenvolvimento.