Sagitário C é um dos ambientes mais extremos da Galáxia da Via Láctea. Esta região nublada do espaço fica a cerca de 200 anos-luz do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia. Aqui, uma nuvem enorme e densa de gás e poeira interestelares entrou em colapso ao longo de milhões de anos para formar milhares de novas estrelas.
Em um novo estudo, uma equipe de cientistas usou observações do Telescópio Espacial James Webb da NASA para estudar Sagitário C com detalhes sem precedentes. A pesquisa foi liderada pelo astrofísico da Universidade do Colorado, John Bally, Samuel Crowe, na Universidade da Virgínia, Rubén Fedriani, no Instituto de Astrofísica de Andalucía, em Granada e seus colegas.
As descobertas podem ajudar a resolver um mistério de longa duração sobre os trechos mais internos da galáxia, ou o que os cientistas chamam de zona molecular central (CMZ): a região hospeda altas densidades de gás interestelar. Então, por que menos novas estrelas nascem aqui do que os cientistas já previstos?
Os pesquisadores descobriram que poderosas linhas de campo magnéticas parecem estar passando através de Sagitário C, formando filamentos longos e brilhantes de gás de hidrogênio quente que se parecem um pouco com macarrão de espaguete – um fenômeno que poderia diminuir o ritmo da formação de estrelas no gás circundante.
“Está em uma parte da galáxia com a maior densidade de estrelas e nuvens enormes e densas de hidrogênio, hélio e moléculas orgânicas”, disse Bally, professor do Departamento de Ciências Astrofísicas e Planetárias da Cu Boulder. “É uma das regiões mais próximas que conhecemos que possui condições extremas semelhantes às do jovem universo”.
Ele e seus colegas publicaram suas descobertas em 2 de abril em The Astrophysical Journal. A pesquisa faz parte de uma campanha de observação proposta e liderada por Crowe, um estudante de graduação do quarto ano da Universidade da Virgínia que foi recentemente nomeado Rhodes Scholar.
E, observou Crowe, as imagens surpreendentes do telescópio Webb mostram Sagitário C como nunca foi visto antes.
“Por causa desses campos magnéticos, Sagitário C tem uma forma fundamentalmente diferente, uma aparência diferente de qualquer outra região de formação de estrelas na galáxia longe do centro galáctico”, disse Crowe.
Viveiros estelares
A pesquisa lança luz sobre os violentos nascimentos e mortes de estrelas na Galáxia da Via Láctea.
As estrelas tendem a se formar dentro do que os cientistas chamam de “nuvens moleculares” ou regiões de espaço contendo nuvens densas de gás e poeira. O berçário mais próximo da Terra está na nebulosa Orion, logo abaixo do cinto de Orion. Lá, as nuvens moleculares entraram em colapso ao longo de milhões de anos, formando um aglomerado de novas estrelas.
Esses locais ativos de formação de estrelas também soletram sua própria morte. À medida que novas estrelas crescem, elas começam a emitir vastas quantidades de radiação no espaço. Essa radiação, por sua vez, surpreende a nuvem circundante, retirando a região da matéria necessária para construir mais novas estrelas.
“Até o sol, pensamos, se formou em um enorme aglomerado como esse”, disse Bally. “Mais de bilhões de anos, todas as nossas estrelas irmãos se afastaram”.
Em um estudo separado publicado hoje no mesmo periódico, Crowe e seus colegas, incluindo Bally, mergulham nos crescentes “protoestares” que se formam em Sagitário. Seus dados revelam uma imagem detalhada de como essas jovens estrelas ejetaram a radiação e sopram o gás e o pó ao seu redor.
Campos magnéticos
Em seu estudo, Bally explorou a aparência incomum de Sagitário C. Ele explicou que, embora a nebulosa Orion pareça mais suave, Sagitário C é tudo menos. A tecelagem dentro e fora desta região são dezenas de filamentos brilhantes, alguns anos-luz de um ano-luz. Esses filamentos são compostos de plasma, um gás quente de partículas carregadas.
“Definitivamente, não estávamos esperando esses filamentos”, disse Rubén Fedriani, co-autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado do Instituto de Astrofísica de Andaluzia na Espanha. “Foi uma descoberta completamente acidental”.
Bally observou que o segredo dos filamentos de Sagitário C e a natureza de sua formação estrela provavelmente se resumem a campos magnéticos.
Um buraco negro supermassivo com uma massa cerca de quatro milhões de vezes maior que o nosso sol fica no centro da galáxia. O movimento do gás girando em torno desse gigante pode se esticar e amplificar os campos magnéticos circundantes. Esses campos, por sua vez, moldam o plasma em Sagitário C.
Bally suspeita que a nebulosa Orion parece muito mais suave porque reside em um ambiente magnético muito mais fraco.
Os cientistas, acrescentou, sabem há muito tempo que as regiões mais internas da galáxia são um importante local de nascimento para novas estrelas. Mas alguns cálculos sugeriram que a região deveria estar produzindo muito mais estrelas jovens do que o observado. Na CMZ, as forças magnéticas podem ser fortes o suficiente para resistir ao colapso gravitacional das nuvens moleculares, limitando a taxa de nova formação de estrelas.
Independentemente disso, o tempo de Sagitário C pode estar chegando ao fim. As estrelas da região já explodiram grande parte de sua nuvem molecular e que o berçário pode desaparecer inteiramente em algumas centenas de milhares de anos.
“É quase o fim da história”, disse Bally.