Há seis ou sete mil milhões de anos, a maioria das estrelas formou-se em aglomerados de superestrelas. Esse tipo de formação estelar já desapareceu em grande parte. Os astrónomos conhecem dois destes SSCs na moderna Via Láctea e um na Grande Nuvem de Magalhães (LMC), e todos os três têm milhões de anos.
Novas observações do JWST encontraram outro SSC se formando na LMC, e tem apenas 100.000 anos de idade. O que os astrônomos podem aprender com isso?
Os SSCs são responsáveis por grande parte da formação estelar, mas já se passaram milhares de milhões de anos desde o seu apogeu. Encontrar um jovem numa galáxia tão próxima de nós é uma bênção para os astrónomos. Isso lhes dá a oportunidade de voltar no tempo e ver como nascem os SSCs.
Uma nova pesquisa publicada no The Astrophysical Journal apresenta as novas descobertas. É intitulado “Espectroscopia de infravermelho médio JWST resolve gás, poeira e gelo em objetos estelares jovens na Grande Nuvem de Magalhães.” O autor principal é Omnarayani (Isha) Nayak, do Space Telescope Science Institute e do Goddard Space Flight Center da NASA.
A cerca de 160.000 anos-luz de distância, a GNM está próxima em termos de vizinhos galácticos. Também fica de frente do nosso ponto de vista, facilitando o estudo. A região N79 na GNM é uma enorme nebulosa de formação estelar com cerca de 1.600 anos-luz de diâmetro. O JWST usou seu Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) e encontrou 97 novos objetos estelares jovens (YSOs) em N79, onde está localizado o recém-descoberto aglomerado de superestrelas, H72.97-69.39.
A metalicidade estelar aumenta com o tempo à medida que gerações de estrelas nascem e morrem. A abundância metálica da GNM é apenas metade da do nosso Sistema Solar, o que significa que as condições no novo SSC são semelhantes às de quando as estrelas se formaram há milhares de milhões de anos no Universo primordial. Esta é outra daquelas situações na astronomia em que estudar um determinado objeto ou região é semelhante a olhar para o passado.
“Estudar YSOs na GNM dá aos astrónomos um lugar na primeira fila para testemunhar o nascimento de estrelas numa galáxia próxima. Pela primeira vez, podemos observar protoestrelas individuais de baixa massa, semelhantes ao Sol, formando-se em pequenos aglomerados – fora da nossa galáxia, a Via Láctea”, disse Isha Nayak, principal autora desta pesquisa. “Podemos ver com detalhes sem precedentes a formação de estrelas extragalácticas num ambiente semelhante ao modo como algumas das primeiras estrelas se formaram no Universo.”
Os YSOs próximos ao SSC H72.97-69.39 (doravante denominado H72) são segregados por massa. Os YSOs mais massivos estão concentrados perto do H72, enquanto os menos massivos estão nos arredores do N79. O JWST revelou que o que os astrônomos costumavam pensar que eram estrelas jovens massivas e únicas são, na verdade, aglomerados de YSOs. Estas observações confirmam pela primeira vez que o que parecem ser YSOs individuais são frequentemente pequenos aglomerados de protoestrelas.
Esta descoberta chama a atenção para os complexos processos de formação inicial de estrelas. “A formação de estrelas massivas desempenha um papel vital na influência da química e da estrutura do meio interestelar (ISM)”, escrevem os autores na sua investigação publicada. “A formação estelar ocorre em aglomerados, com estrelas massivas dominando a luminosidade.”
Uma das cinco estrelas jovens é 500.000 vezes mais luminosa que o Sol. Conforme revelado pela JWST Near InfraRed Camera (NIRCam), está rodeado por mais de 1.550 estrelas jovens.
Observações anteriores do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) sugeriram o que poderia contribuir para a formação de SSCs. O ALMA mostrou que filamentos de gás molecular em colisão com pelo menos um parsec de comprimento estão na região. Esses filamentos podem estar por trás da formação do H72.
Este trabalho destaca o poder do JWST para resolver locais complexos de formação estelar em outras galáxias. O JWST não só nos mostrou que o que pareciam ser YSOs individuais são na verdade grupos de estrelas, mas também permitiu aos investigadores determinar as suas taxas de acreção de massa e propriedades químicas. Os novos dados do JWST dão aos astrónomos novas informações sobre a química complexa, incluindo a presença de moléculas orgânicas, poeira e gelo em regiões de formação estelar.
