Cavidade gigante no espaço lança nova luz sobre a formação estelar

Astrónomos que analisaram mapas 3D das formas e tamanhos de nuvens moleculares próximas descobriram uma cavidade gigantesca no espaço.

O vazio em forma de esfera, descrito na revista The Astrophysical Journal Letters, abrange cerca de 150 parsecs – quase 500 anos-luz – e está localizado no céu entre as constelações de Perseu e Touro.

A equipa de investigação, sediada no Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), pensa que a cavidade foi formada por supernovas antigas que explodiram há cerca de 10 milhões de anos.

A misteriosa cavidade é cercada pelas nuvens moleculares de Perseu e Touro – regiões no espaço onde as estrelas se formam.

“Centenas de estrelas estão a formar-se ou já existem na superfície desta bolha gigante,” diz Shmuel Bialy, investigador de pós-doutorado do ITC (Institute for Theory and Computation) que liderou o estudo.

“Temos duas teorias – ou uma supernova explodiu no centro desta bolha e empurrou o gás para fora, formando o que agora chamamos de “Superconcha de Perseu-Touro”, ou uma série de supernovas, ocorrendo ao longo de milhões de anos, criou-a com o passar do tempo.”

A descoberta sugere que as nuvens moleculares de Perseu e de Touro não são estruturas independentes no espaço. Ao invés, formaram-se juntas a partir da mesma onda de choque de supernova.

“Isto demonstra que quando uma estrela morre, a sua supernova gera uma cadeia de eventos que pode levar ao nascimento de novas estrelas“, explica Bialy.

Em busca de berçários estelares

O mapa 3D da bolha e das nuvens em redor foi criado usando novos dados do Gaia, um observatório espacial lançado pela ESA (a Agência Espacial Europeia).

As descrições de exatamente como os mapas 3D das nuvens moleculares de Perseu, de Touro e outras nuvens próximas foram analisadas aparecem num estudo separado publicado na revista The Astrophysical Journal.

Ambos os estudos utilizam uma reconstrução de poeira criada por investigadores do Instituto Max Planck para Astrofísica, na Alemanha.

Os mapas representam as primeiras nuvens moleculares mapeadas em 3D. Imagens anteriores das nuvens foram restringidas a duas dimensões.

“Há décadas que conseguimos ver estas nuvens, mas nunca soubemos a sua verdadeira forma, profundidade ou espessura. Também não tínhamos a certeza de quão longe as nuvens estavam,” diz Catherine Zucker, investigadora pós-doutorada no CfA que liderou o estudo publicado na The Astrophysical Journal. “Sabemos agora onde estão com apenas 1% de incerteza, o que nos permite discernir este vazio entre elas.”

Porquê mapear nuvens?

“Existem muitas teorias diferentes sobre como o gás se reorganiza para formar estrelas,” explica Zucker. “Os astrónomos testaram, no passado, estas ideias teóricas usando simulações, mas esta é a primeira vez que podemos usar visualizações 3D reais – não simuladas – para comparar a teoria com a observação e avaliar quais as teorias que funcionam melhor”.

O Universo na ponta dos dedos

A nova investigação assinala a primeira vez que revistas científicas da Sociedade Astronómica Americana publicam visualizações astronómicas em realidade aumentada. Os cientistas e o público podem interagir com a visualização da cavidade e das suas nuvens moleculares circundantes simplesmente digitalizando um código QR no seu smartphone.

“Podemos literalmente fazer o Universo flutuar sobre a mesa da cozinha,” diz Alyssa Goodman, professora em Harvard e astrónoma do CfA, coautora de ambos estudos e fundadora do Glue, o software de visualização de dados usado para criar os mapas das nuvens moleculares.

Goodman chama às novas publicações exemplos do “papel do futuro” e considera-as passos importantes em direção à interatividade e reprodutibilidade da ciência, com as quais a Sociedade Astronómica Americana se comprometeu em 2015 como parte do seu esforço para modernizar as publicações.

“Nós precisamos de registos de descobertas científicas mais ricos,” diz Goodman. “E os artigos académicos atuais podiam ser muito melhores. Todos os dados nestes artigos estão disponíveis online – no Dataverse de Harvard – para que qualquer um possa basear-se nos nossos resultados”.

Goodman prevê futuros artigos científicos em que áudio, vídeo e recursos virtuais aprimorados sejam incluídos regularmente, permitindo que todos os leitores compreendam mais facilmente a investigação apresentada. “São visualizações em 3D como estas que podem ajudar os cientistas e o público a entender o que está a acontecer no espaço e os poderosos efeitos das supernovas”.