Há muito tempo atrás, a Via Láctea estava ocupada sendo um prodigioso motor de formação de estrelas. Naquela época, apareciam dezenas ou centenas de estrelas por ano. Hoje em dia, é um pouco mais inativo, produzindo apenas alguns por ano. Os astrónomos querem compreender a história do nascimento estelar da Via Láctea, por isso concentram-se em algumas das ninhadas estelares mais recentes para estudar. Um deles é Westerlund 1, um jovem “aglomerado de superestrelas” que parece compacto e contém um conjunto diversificado de estrelas mais velhas. Foi parte de uma explosão de criação de estrelas há cerca de 4 a 5 milhões de anos.
Vários observatórios observaram Westerlund 1, incluindo o Telescópio Espacial James Webb. Sua observação faz parte de um projeto chamado Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey (EWOCS), usando a câmera infravermelha próxima do telescópio. Por que usar o NIRCam para observar estrelas brilhantes em um aglomerado aberto? É porque Westerlund 1 é difícil de observar. Encontra-se (do nosso ponto de vista) atrás de uma nuvem obscura de gás e poeira que absorve ou dispersa a maior parte da luz visível proveniente do aglomerado. A luz infravermelha passa direto, no entanto, o que torna mais fácil estudar e caracterizar as estrelas neste aglomerado. Também é observável em raios X, permitindo aos astrónomos identificar fontes energéticas no aglomerado.
A visualização Webb revela toda a gama de estrelas em Westerlund 1, tornando mais fácil detectar os vários tipos de estrelas. Além disso, a imagem NIRCam mostra manchas de gás avermelhado dentro e ao redor do aglomerado.
Sobre Westerlund 1
Esta coleção de estrelas pode ser o aglomerado mais massivo conhecido desse tipo na Via Láctea. Os astrónomos estimam que contém até 100.000 vezes a massa do Sol. Sua população consiste quase inteiramente de supergigantes vermelhas, hipergigantes amarelas e pelo menos uma variável azul luminosa, além de outros tipos de gigantes. Há também um pulsar de raios X no aglomerado e um magnetar que se formou a partir de uma explosão de supernova. Toda a coleção ocupa uma região com menos de seis anos-luz de diâmetro.
Westerlund 1 provavelmente se formou há cerca de 4 a 5 milhões de anos em uma enorme explosão de formação estelar. A sua idade faz com que seja uma criança em “anos” estelares e muitas das suas estrelas massivas do tipo gigante têm vidas curtas. Em comparação com a vida útil projetada de 10 mil milhões de anos para o Sol, apenas uma dessas estrelas supergigantes viverá apenas cerca de 20 milhões de anos, no máximo. Depois, explodirá como uma supernova, espalhando os seus restos pelo espaço.
Os astrónomos estimaram a idade de Westerlund 1 com base numa comparação de estrelas mais antigas e mais evoluídas com modelos bem compreendidos de evolução estelar. Esses modelos sugerem idades típicas de estrelas de massas variadas. Este aglomerado ultrapassa os limites dos modelos, com suas supergigantes vermelhas e amarelas, bem como estrelas Wolf-Rayet (altamente evoluídas e massivas). As supergigantes vermelhas, por exemplo, normalmente não chegam a esse estágio durante pelo menos 4 milhões de anos. As estrelas Wolf-Rayet, que são extremamente brilhantes e quentes, não vivem muito. Devido às suas breves vidas, essas estranhas estrelas antigas também são bastante raras.
Convivendo com este Cluster
Westerlund 1 fornece pistas importantes sobre a origem e evolução de estrelas jovens e massivas em aglomerados. As diferentes populações contam uma história sobre a formação deste aglomerado e o efeito na sua vizinhança próxima. Primeiro, a mistura diversificada de estrelas dá pistas sobre a sua “função de massa inicial”. Isso descreve a distribuição de massas estelares num aglomerado – isto é, quantas estrelas de massas diferentes se formaram a partir da creche original de nascimento estelar.
O que é igualmente interessante é o que as estrelas deste aglomerado farão no futuro. Como existem tantas estrelas massivas e tão poucos remanescentes de supernovas, é apenas uma questão de tempo até que os fogos de artifício estelares comecem. Ao longo de 40 milhões de anos, mais de 1.500 supernovas ocorrerão, tornando Westerlund 1 um espetáculo brilhante para estudo.
No longo prazo, Westerlund 1 provavelmente evoluirá de um aglomerado aberto para um conglomerado de estrelas de formato esférico chamado aglomerado globular. Por enquanto, este aglomerado apresenta um ambiente extremo no qual estrelas e planetas (se houver) podem se formar. Além disso, é raro. Apenas algumas como esta ainda existem na nossa galáxia, oferecendo pistas sobre aquela era anterior na história da Via Láctea, quando a maioria das suas estrelas se formou. É por isso que é considerado um “laboratório” onde os astrónomos podem estudar a evolução de estrelas de grande massa.
Para mais informações
A exótica população estelar de Westerlund 1
Westerlund sob a luz de GAIA EDR3: distância, isolamento, extensão e uma população oculta
