{"id":3315,"date":"2020-07-10T05:24:09","date_gmt":"2020-07-10T05:24:09","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3315"},"modified":"2020-07-10T05:24:18","modified_gmt":"2020-07-10T05:24:18","slug":"o-trajeto-cosmico-em-direcao-a-formacao-de-estrelas-e-planetas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/07\/10\/o-trajeto-cosmico-em-direcao-a-formacao-de-estrelas-e-planetas\/","title":{"rendered":"O trajeto c\u00f3smico em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de estrelas e planetas"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/a>
Visualiza\u00e7\u00e3o dos fluxos observados de velocidade na gal\u00e1xia espiral NGC 4321, medidos usando emiss\u00e3o r\u00e1dio do g\u00e1s molecular (mon\u00f3xido de carbono): ao longo do eixo vertical, esta imagem mostra as velocidades do g\u00e1s, enquanto o eixo horizontal representa a extens\u00e3o espacial da gal\u00e1xia. As oscila\u00e7\u00f5es em forma de onda na velocidade do g\u00e1s s\u00e3o vis\u00edveis em toda a gal\u00e1xia.
Cr\u00e9dito: T. M\u00fcller\/J. Henshaw\/MPIA<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O g\u00e1s molecular nas gal\u00e1xias \u00e9 organizado numa hierarquia de estruturas. O material molecular nas gigantescas nuvens de g\u00e1s molecular viaja por intricadas redes de g\u00e1s filamentar em dire\u00e7\u00e3o aos centros congestionados de g\u00e1s e poeira, onde \u00e9 comprimido em estrelas e planetas, assim como milh\u00f5es de pessoas viajam para trabalhar nas cidades em todo o mundo. Para melhor entender este processo, uma equipa de astr\u00f3nomos liderada por Jonathan Henshaw do Instituto Max Planck para Astronomia mediu o movimento do g\u00e1s que flui das escalas gal\u00e1cticas at\u00e9 escalas dos aglomerados de g\u00e1s em que as estrelas se formam. Os seus resultados mostram que o g\u00e1s que corre atrav\u00e9s de cada escala est\u00e1 ligado dinamicamente: enquanto a forma\u00e7\u00e3o estelar e planet\u00e1ria ocorre nas escalas mais pequenas, este processo \u00e9 controlado por uma cascata de fluxos de mat\u00e9ria que come\u00e7am a escalas gal\u00e1cticas. Os resultados foram publicados na revista cient\u00edfica Nature Astronomy.<\/p>\n\n\n\n

O g\u00e1s molecular nas gal\u00e1xias \u00e9 posto em movimento por mecanismos f\u00edsicos, como rota\u00e7\u00e3o gal\u00e1ctica, explos\u00f5es de supernova, campos magn\u00e9ticos, turbul\u00eancia e gravidade, moldando a estrutura do g\u00e1s. Compreender como estes movimentos afetam diretamente a forma\u00e7\u00e3o de estrelas e planetas \u00e9 dif\u00edcil, porque exige a quantifica\u00e7\u00e3o do movimento dos gases numa gama enorme de escalas espaciais e, em seguida, a vincula\u00e7\u00e3o deste movimento \u00e0s estruturas f\u00edsicas que observamos. As instala\u00e7\u00f5es astrof\u00edsicas modernas mapeiam agora rotineiramente grandes \u00e1reas do c\u00e9u, com alguns mapas contendo milh\u00f5es de pix\u00e9is, cada com centenas a milhares de medi\u00e7\u00f5es independentes de velocidade. Como resultado, a medi\u00e7\u00e3o destes movimentos \u00e9 cientificamente e tecnologicamente desafiadora.<\/p>\n\n\n\n

A fim de enfrentar estes desafios, uma equipa internacional de investigadores liderada por Jonathan Henshaw do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg decidiu medir movimentos de g\u00e1s ao longo de uma variedade de ambientes diferentes usando observa\u00e7\u00f5es do g\u00e1s na Via L\u00e1ctea e numa gal\u00e1xia pr\u00f3xima. Os astr\u00f3nomos detetam estes movimentos medindo a aparente mudan\u00e7a na frequ\u00eancia de luz emitida por mol\u00e9culas, mudan\u00e7a esta provocada pelo movimento relativo entre a fonte de luz e o observador; um fen\u00f3meno conhecido como efeito Doppler. Aplicando um novo software desenvolvido por Henshaw e pelo doutorando Manuel Riener (coautor do artigo, tamb\u00e9m do mesmo instituto), a equipa conseguiu analisar milh\u00f5es de medi\u00e7\u00f5es. “Este m\u00e9todo permitiu-nos visualizar o meio interestelar de uma nova maneira,” diz Henshaw.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores descobriram que os movimentos do g\u00e1s molecular frio parecem flutuar em velocidade, lembrando a apar\u00eancia de ondas \u00e0 superf\u00edcie do oceano. Estas flutua\u00e7\u00f5es representam o movimento do g\u00e1s. “As flutua\u00e7\u00f5es propriamente ditas n\u00e3o foram particularmente surpreendentes, sabemos que o g\u00e1s se move,” diz Henshaw. Steve Longmore, coautor do artigo, da Universidade John Moores em Liverpool, acrescenta: O que nos surpreendeu foi a similaridade da estrutura de velocidade destas regi\u00f5es diferentes. N\u00e3o importava se estiv\u00e9ssemos a olhar para uma gal\u00e1xia inteira ou para uma nuvem individual dentro da nossa pr\u00f3pria Gal\u00e1xia, a estrutura \u00e9 mais ou menos a mesma.”<\/p>\n\n\n\n

Para melhor entender a natureza dos fluxos de g\u00e1s, a equipa selecionou v\u00e1rias regi\u00f5es para uma an\u00e1lise mais detalhada, usando t\u00e9cnicas estat\u00edsticas avan\u00e7adas para procurar diferen\u00e7as entre as flutua\u00e7\u00f5es. Ao combinar uma variedade de medi\u00e7\u00f5es diferentes, os investigadores foram capazes de determinar como as flutua\u00e7\u00f5es da velocidade dependem da escala espacial.<\/p>\n\n\n\n

“Uma caracter\u00edstica interessante das nossas t\u00e9cnicas de an\u00e1lise \u00e9 que s\u00e3o sens\u00edveis \u00e0 periodicidade,” explica Henshaw. “Se houver padr\u00f5es repetidos nos seus dados, como nuvens moleculares gigantes igualmente espa\u00e7adas ao longo de um bra\u00e7o espiral, podemos identificar diretamente a escala na qual o padr\u00e3o se repete.” A equipa identificou tr\u00eas faixas de g\u00e1s filamentar que, apesar de tra\u00e7arem escalas muito diferentes, pareciam mostrar uma estrutura mais ou menos equidistante ao longo das suas cristas, como contas numa corda, sejam nuvens moleculares gigantes ao longo de um bra\u00e7o espiral ou pequenos “n\u00facleos” formando estrelas ao longo de um filamento.<\/p>\n\n\n\n

A equipa descobriu que as flutua\u00e7\u00f5es de velocidade associadas com a estrutura espa\u00e7ada equidistantemente mostravam todas um padr\u00e3o distinto. “As flutua\u00e7\u00f5es parecem ondas a oscilar ao longo das cristas dos filamentos, t\u00eam uma amplitude e comprimento de onda bem definidos,” diz Henshaw, acrescentando: “O espa\u00e7amento peri\u00f3dico das nuvens moleculares gigantes em grandes escalas ou n\u00facleos individuais de forma\u00e7\u00e3o estelar em pequenas escalas \u00e9 provavelmente o resultado dos seus filamentos parentais se tornarem gravitacionalmente inst\u00e1veis. N\u00f3s pensamos que estes fluxos oscilat\u00f3rios s\u00e3o a assinatura do fluxo de g\u00e1s ao longo dos bra\u00e7os em espiral ou convergindo para os picos de densidade, fornecendo novo combust\u00edvel para a forma\u00e7\u00e3o estelar.”<\/p>\n\n\n\n

Em contraste, a equipa descobriu que as flutua\u00e7\u00f5es de velocidade medidas ao longo das nuvens moleculares gigantes, em escalas interm\u00e9dias entre nuvens inteiras e os min\u00fasculos n\u00facleos no seu interior, n\u00e3o mostram escala caracter\u00edstica \u00f3bvia. Diederik Kruijssen, coautor do artigo com base na Universidade de Heidelberg, explica: “As estruturas de densidade e velocidade que vemos em nuvens moleculares gigantes n\u00e3o t\u00eam escala, porque os fluxos de g\u00e1s turbulento que criam estas estruturas formam uma cascata ca\u00f3tica, revelando sempre flutua\u00e7\u00f5es menores \u00e0 medida que aumentamos o zoom – como um floco de neve. Este comportamento sem escala ocorre entre dois extremos bem definidos: a grande escala de toda a nuvem e a pequena escala dos n\u00facleos que formam estrelas individuais. Descobrimos agora que estes extremos t\u00eam tamanhos caracter\u00edsticos bem definidos, mas entre eles o caos governa.”<\/p>\n\n\n\n

“Imagine as nuvens moleculares gigantes como megacidades igualmente espa\u00e7adas e ligadas por rodovias,” diz Henshaw. “Do ponto de vista a\u00e9reo, a estrutura destas cidades, e dos carros e das pessoas que se movem entre elas, parece ca\u00f3tica e desordenada. No entanto, quando aumentamos o zoom em estradas individuais, vemos pessoas que viajaram de muito longe a entrar nos edif\u00edcios dos seus escrit\u00f3rios e de maneira ordenada. Os pr\u00e9dios representam os n\u00facleos densos e frios de g\u00e1s a partir dos quais nascem estrelas e planetas.”<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Instituto Max Planck para Astronomia (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature Astronomy)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h4>\n\n\n\n

Meio interestelar:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Via L\u00e1ctea:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
SEDS<\/a><\/p>\n\n\n\n

Messier 100 (NGC 4321):<\/strong>
Wikipedia<\/a>
SEDS<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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