Hubble revela a superb bolha N44, onde estrelas massivas podem disparar novos nascimentos estelares

A nova imagem do Telescópio Espacial Hubble, divulgada pela NASA e pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 3 de setembro, mostra muito mais que uma nebulosa fotogênica. Ela registra um possível ciclo de renovação cósmica: estrelas muito massivas limparam o gás ao seu redor, mas o material varrido pode ter se tornado o berço de uma nova geração de estrelas.

O cenário é a nebulosa LHA 120-N44, ou simplesmente N44, situada a cerca de 160 mil anos-luz da Terra, na constelação de Dorado, dentro da Grande Nuvem de Magalhães — uma galáxia pequena que orbita a Via Láctea. 1

Uma cavidade moldada por estrelas gigantes

No centro de N44 há uma enorme cavidade, com cerca de 210 por 140 anos-luz, cercada por uma casca densa de gás e poeira. Astrônomos a classificam como uma superbolha: uma cavidade no meio interestelar criada pela energia somada de várias estrelas massivas, e não por apenas uma delas.

Ventos estelares intensos e explosões de supernova dessas estrelas expulsaram o gás que as envolvia. Em vez de simplesmente dispersar todo o material, esse processo o acumulou na borda da cavidade, formando a casca brilhante observada pelo Hubble. 1

A borda da bolha pode estar formando estrelas

Quando o gás é comprimido e se acumula em uma casca, sua densidade aumenta. Isso pode favorecer o colapso gravitacional de partes desse material — o primeiro passo para o nascimento de estrelas.

Na N44, há estrelas novas se formando justamente no gás varrido para a borda da superbolha. Cientistas identificaram uma diferença de idade de até aproximadamente 5 milhões de anos entre estrelas dentro da cavidade e estrelas em sua periferia. Essa cronologia é compatível com a hipótese de que uma população estelar mais antiga tenha escavado a região central e comprimido o gás da borda, seguido pelo surgimento de estrelas mais jovens nessa casca. 1

Isso é uma evidência de formação estelar desencadeada, mas não prova que todas as estrelas jovens da borda tenham surgido por esse mesmo mecanismo.

Quase meio milhão de estrelas em um único levantamento

Os dados da imagem vieram do programa de observação 14689 do Hubble, liderado por Dimitrios Gouliermis. O levantamento catalogou quase 500 mil estrelas na N44 e em suas proximidades, entre elas quase 30 mil estrelas de pré-sequência principal. 1

Esses objetos jovens ainda não começaram a fundir hidrogênio em hélio em seus núcleos — a reação que caracteriza uma estrela plenamente estabelecida. A dimensão da amostra permite comparar populações estelares em diferentes estágios de evolução dentro de um mesmo complexo de formação estelar.

N44F: uma bolha menor, produzida por uma única estrela

A superbolha central não é a única estrutura chamativa da região. No canto superior direito da imagem aparece a N44F, uma bolha menor inflada pelo vento estelar de uma única estrela quente e massiva. 1

A comparação ajuda a entender duas escalas do mesmo fenômeno: a N44F mostra como uma estrela poderosa pode esculpir sua vizinhança, enquanto a cavidade central de N44 reflete a ação conjunta de um aglomerado de estrelas massivas e de suas supernovas.

Um laboratório para estudar o Universo jovem

Com aproximadamente 1.000 anos-luz de extensão, o complexo N44 reúne gás de hidrogênio brilhante, faixas escuras de poeira, estrelas massivas e populações estelares de diferentes idades. A região inclui áreas especialmente quentes e de formação estelar intensa, oferecendo aos astrônomos vários estágios desse processo em um único ambiente conectado. 1

A Grande Nuvem de Magalhães também tem menor abundância de elementos mais pesados que o hélio do que a Via Láctea — uma condição chamada de baixa metalicidade na astronomia. Esse ambiente se assemelha, em certos aspectos, ao de galáxias mais jovens do Universo primitivo. Por isso, N44 funciona como um laboratório relativamente próximo para investigar como a formação de estrelas e os efeitos de estrelas massivas ocorrem nessas condições. 1

A principal mensagem da imagem é que a ação destrutiva das estrelas massivas não encerra necessariamente a história de uma nebulosa: ao limpar uma região, elas também podem deixar para trás cascas densas capazes de dar início ao próximo capítulo.