29/10/2024
Planetas, cuidado: NASA desenterra zonas de perigo de aglomerado estelar
A imagem da cabeça de Lee Mohon
Lee Mohon
28 de outubro de 2024
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No aglomerado estelar Cygnus OB2, estrelas gigantes emitem grandes quantidades de radiação de alta energia que podem romper discos relativamente frágeis de poeira e gás que estão em processo de coalescência para formar novos planetas. Essas imagens mostram dados do Observatório de Raios X Chandra da NASA detalhando a emissão difusa de raios X e estrelas jovens, com dados infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer da NASA revelando estrelas jovens e a poeira e o gás mais frios por toda a região. Esses dados foram usados para criar o melhor censo de estrelas jovens no aglomerado.
Raio X: NASA/CXC/SAO/J. Drake et al, IR: NASA/JPL-Caltech/Spitzer; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/N. Wolk
A maioria das estrelas se forma em coleções, chamadas aglomerados ou associações, que incluem estrelas muito massivas. Essas estrelas gigantes emitem grandes quantidades de radiação de alta energia , que pode romper discos relativamente frágeis de poeira e gás que estão em processo de coalescência para formar novos planetas.
Uma equipe de astrônomos usou o Observatório de Raios X Chandra da NASA , em combinação com dados ultravioleta, ópticos e infravermelhos , para mostrar onde podem estar alguns dos lugares mais traiçoeiros em um aglomerado de estrelas , onde as chances de formação de planetas são reduzidas.
O alvo das observações foi Cygnus OB2, que é o grande aglomerado de estrelas mais próximo do nosso Sol — a uma distância de cerca de 4.600 anos-luz . O aglomerado contém centenas de estrelas massivas, bem como milhares de estrelas de menor massa. A equipe usou longas observações do Chandra apontando para diferentes regiões de Cygnus OB2, e o conjunto resultante de imagens foi então costurado em uma grande imagem.
As observações profundas do Chandra mapearam o brilho difuso de raios X entre as estrelas e também forneceram um inventário das estrelas jovens no aglomerado. Este inventário foi combinado com outros usando dados ópticos e infravermelhos para criar o melhor censo de estrelas jovens no aglomerado.
Nesta nova imagem composta, os dados do Chandra (roxo) mostram a emissão difusa de raios X e estrelas jovens em Cygnus OB2, e os dados infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer da NASA, agora aposentado (vermelho, verde, azul e ciano) revelam estrelas jovens e a poeira e o gás mais frios em toda a região.
Nesses ambientes estelares lotados, quantidades copiosas de radiação de alta energia produzida por estrelas e planetas estão presentes. Juntos, raios X e luz ultravioleta intensa podem ter um impacto devastador em discos planetários e sistemas em processo de formação.
Discos formadores de planetas ao redor de estrelas desaparecem naturalmente com o tempo. Parte do disco cai sobre a estrela e parte é aquecida por raios X e radiação ultravioleta da estrela e evapora em um vento. O último processo, conhecido como "fotoevaporação", geralmente leva entre 5 e 10 milhões de anos com estrelas de tamanho médio antes que o disco desapareça. Se estrelas massivas, que produzem a maior parte dos raios X e radiação ultravioleta, estiverem próximas, esse processo pode ser acelerado.
Os pesquisadores usando esses dados encontraram evidências claras de que discos formadores de planetas ao redor de estrelas de fato desaparecem muito mais rápido quando estão perto de estrelas massivas produzindo muita radiação de alta energia. Os discos também desaparecem mais rapidamente em regiões onde as estrelas estão mais compactadas.
Para regiões de Cygnus OB2 com menos radiação de alta energia e menor número de estrelas, a fração de estrelas jovens com discos é de cerca de 40%. Para regiões com mais radiação de alta energia e maior número de estrelas, a fração é de cerca de 18%. O efeito mais forte — ou seja, o pior lugar para se estar para um possível sistema planetário — está a cerca de 1,6 anos-luz das estrelas mais massivas do aglomerado.
Um estudo separado da mesma equipe examinou as propriedades da emissão difusa de raios X no aglomerado. Eles descobriram que a emissão difusa de energia mais alta vem de áreas onde ventos de gás soprando para longe de estrelas massivas colidiram uns com os outros. Isso faz com que o gás fique mais quente e produza raios X. A emissão menos energética provavelmente vem do gás no aglomerado colidindo com o gás ao redor do aglomerado.
Dois artigos separados descrevendo os dados do Chandra de Cygnus OB2 estão disponíveis. O artigo sobre as zonas de perigo planetário, liderado por Mario Giuseppe Guarcello (Instituto Nacional de Astrofísica em Palermo, Itália), apareceu na edição de novembro de 2023 do Astrophysical Journal Supplement Series, e está disponível aqui . O artigo sobre a emissão difusa, liderado por Juan Facundo Albacete-Colombo (Universidade de Rio Negro na Argentina) foi publicado na mesma edição do Astrophysical Journal Supplement, e está disponível aqui .
O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra. O Chandra X-ray Center do Smithsonian Astrophysical Observatory controla as operações científicas de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo de Burlington, Massachusetts.
O JPL gerenciou a missão do Telescópio Espacial Spitzer para o Science Mission Directorate da NASA em Washington até que a missão foi aposentada em janeiro de 2020. As operações científicas foram conduzidas no Spitzer Science Center no Caltech. As operações da espaçonave foram baseadas no Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado. Os dados são arquivados no Infrared Science Archive operado pelo IPAC no Caltech. O Caltech gerencia o JPL para a NASA.
Leia mais sobre o Observatório de Raios X Chandra da NASA.
Saiba mais sobre o Observatório de Raios X Chandra e sua missão aqui:
https://www.nasa.gov/chandra
https://chandra.si.edu
Descrição visual
Este lançamento apresenta uma imagem composta do aglomerado estelar Cygnus OB2, que se assemelha a um céu noturno coberto por nuvens laranja, roxas e cinzas.
O centro da imagem quadrada é dominado por névoa roxa. Essa névoa representa emissões difusas de raios X e estrelas jovens, detectadas pelo observatório de raios X Chandra. Ao redor da névoa roxa há uma nuvem laranja-tijolo manchada e listrada. Outra nuvem que lembra um fio de fumaça cinza se estende do canto inferior esquerdo até o centro da imagem. Essas nuvens representam poeira e gás relativamente frios observados pelo Telescópio Espacial Spitzer.
Embora as nuvens entrelaçadas cubram a maior parte da imagem, as milhares de estrelas dentro do aglomerado brilham. As estrelas de menor massa se apresentam como pequenas manchas de luz. As estrelas massivas brilham, algumas com longos picos de refração.
Contato de mídia de notícias
Megan Watzke
Chandra X-ray Center
Cambridge, Massachusetts
617-496-7998
[email protected]
Centro de Voo Espacial Lane Figueroa Marshall, Huntsville, Alabama
256-544-0034
[email protected]