Local propício para as estrelas colidirem

Cientistas têm observado um aglomerado de estrelas, fortemente obscurecido por materiais em nossa galáxia, onde as estrelas estão densamente próximas constituindo um ambiente raro onde as estrelas podem colidir.

aglomerado globular Liller 1 visto no infravermelho próximo

© Gemini Observatory (aglomerado globular Liller 1 visto no infravermelho próximo)

“É como uma mesa de bilhar estelar; onde a probabilidade de colisões depende do tamanho da mesa e o número de bolas de bilhar em cima da mesa”, disse Francesco R. Ferraro da Universidade de Bolonha (Itália), um dos membros da equipe que usaram o observatório Gemini para fazer as observações.
O aglomerado de estrelas, conhecido como Liller 1, é um alvo difícil de estudar devido a sua distância e também porque ele está localizado perto do centro da Via Láctea (cerca de 3.200 anos-luz longe dele), onde o obscurecimento pela poeira é muito alto. A vista com nitidez sem precedentes do aglomerado revela uma vasta quantidade de estrelas, com uma massa total estimada de pelo menos 1,5 milhão de sóis, muito semelhantes aos aglomerados globulares de maior massa em nossa galáxia: Omega Centauri e Terzan 5.
“Embora a nossa galáxia tem mais de 200 bilhões de estrelas, há muito espaço entre as estrelas propiciando a colisão de sóis”, disse Douglas Geisler, pesquisador da Universidade de Concepción (Chile). “As regiões centrais congestionadas de aglomerados globulares são um destes lugares. Nossas observações confirmaram que, entre os aglomerados globulares, Liller 1 é um dos melhores ambientes em nossa galáxia para colisões estelares”.
A equipe de Geisler é especializada no estudo de aglomerados globulares, perto do centro da Via Láctea, enquanto a equipe de Ferraro é adepto aos dados infravermelhos de aglomerados globulares. Ambos os grupos trabalharam em conjunto para obter as observações detalhadas de Liller 1 com o Gemini.
Liller 1 é uma esfera apertada de estrelas conhecidas como um aglomerado globular. Aglomerados globulares orbitam em um grande halo ao redor do núcleo de nossa galáxia e muitos dos aglomerados globulares mais próximos são espetaculares, mesmo em pequenos telescópios ou binóculos. “Este aglomerado globular é tão obscurecido por material no bojo central da nossa galáxia que é quase completamente invisível à luz visual”, observou Sara Saracino, autor principal do artigo, da Universidade de Bolonha. Na verdade, Liller 1 está localizado a quase 30.000 anos-luz da Terra, em uma das regiões mais inacessíveis da nossa galáxia, onde as espessas nuvens de poeira impedem sua visualização. “A radiação infravermelha pode viajar através destas nuvens e trazer-nos informação direta sobre as suas estrelas”, comentou Emanuele Dalessandro da Universidade de Bolonha.
As observações do aglomerado bem compactado utilizaram o poderoso sistema de óptica adaptativa do observatório Gemini no telescópio Gemini Sul no Chile.
Uma técnica denominada GeMS (Gemini Multi-conjugate adaptive optics System), em combinação com a poderosa câmera infravermelha Gemini South Adaptive Optics Imager (GSAOI), foi capaz de penetrar o denso nevoeiro circundante de Liller 1 fornecendo aos astrônomos essa visão sem precedentes de suas estrelas. Isto foi possível graças à combinação de duas características específicas de GeMS: em primeiro lugar, a capacidade de operar nos comprimentos de onda do infravermelho próximo (especialmente no banda K); segundo, uma forma inovadora e revolucionária para remover as distorções que a atmosfera turbulenta da Terra inflige nas imagens astronômicas. Para compensar os efeitos de degradação da atmosfera da Terra, o sistema GeMS utiliza três estrelas naturais, uma constelação de cinco estrelas como guia a laser e vários espelhos deformáveis. A correção é excelente que são fornecidas imagens de nitidez sem precedentes. Nas melhores exposições na banda K de Liller 1, imagens estelares possuem uma resolução angular de apenas 75 milisegundos de arco, apenas um pouco maior do que o limite de difração teórico do espelho de 8 metros de Gemini. Isto significa que o GeMS realiza correções quase perfeitas de distorções atmosféricas.
As observações para este projeto também incluiu vários outros aglomerados globulares. Os resultados alcançados em seu primeiro alvo, Liller 1, foram tão importantes que eles têm aumentado a sua colaboração e estão trabalhando atualmente em outros grupos.

As colisões estelares são importantes porque elas podem fornecer a chave para compreender a origem de objetos exóticos que não podem ser interpretados em termos da evolução passiva de estrelas individuais. Colisões quase frontais em que as estrelas realmente se fundem, misturando seu combustível nuclear e acendendo o estopim da fusão nuclear são a origem de (pelo menos parte) da estrelas retardatárias azuis. Mas, as colisões também podem envolver sistemas binários, com o efeito de diminuir o tamanho inicial do sistema e, assim, promover as duas componentes de interagir e produzir uma variedade de objetos como binários de raios X de baixa massa, pulsares de milissegundo, entre outros. Em particular, os pulsares de milissegundo são estrelas de nêutrons velhas reaceleradas com um período de rotação de milissegundo devido à massa de uma companheira em um sistema binário. O Liller 1 é suspeito de ter uma grande população de tais objetos exóticos. Embora nenhum pulsar de milissegundo foi diretamente observado até agora, uma grande população escondida tem sido sugerida por causa da detecção de uma intensa emissão de raios γ. As observações do Gemini efetivamente confirmam que isso é possível.
“Na verdade, nossas observações confirmam que o Liller 1 é um dos melhores laboratórios, onde o impacto das dinâmicas dos aglomerados de estrelas na evolução estelar podem ser estudadas: ele abre a janela para uma espécie de estudo de sociologia estelar, destinado a medir o impacto da influência recíproca de estrelas quando elas são forçadas a viver em condições de superlotação extrema e estresse”. conclui Ferraro.

Os resultados foram publicados num artigo da revista especializada The Astrophysical Journal.

Veja também outras informações no blog: Cosmo Novas.

Fonte: Observatório Gemini

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