James Webb revela estrelas nascendo em nuvem de uma galáxia vizinha

Uma nova imagem do Telescópio Espacial James Webb mostra estrelas em formação dentro de N159, uma vasta nuvem de gás e poeira localizada a cerca de 161 mil anos-luz da Terra. A região fica na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia menor que acompanha a Via Láctea. Nela, o Webb captou filamentos de gás, cavidades e estrelas jovens ainda envoltas pelo material de que estão se formando.

A região N159 contém nuvens de gás, filamentos e estrelas em formação. Crédito: ESA/Webb, NASA e CSA; E. Sabbi e M. Zamani (ESA/Webb). Agradecimento: M. H. Özsaraç. Licença CC BY 4.0.

Um berçário de estrelas na galáxia vizinha

N159 é uma região de formação estelar com menos de três milhões de anos. Ela fica na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã que orbita a Via Láctea. Apesar da distância, a região oferece aos astrônomos uma oportunidade de observar de perto — em escala cósmica — como nuvens de gás dão origem a novas estrelas.

O processo começa em nuvens frias e densas, compostas principalmente por hidrogênio molecular. Sob a ação da gravidade, partes dessas nuvens se contraem. O material se acumula e aquece até que algumas regiões deem origem a estrelas.

As estrelas jovens mais quentes emitem radiação ultravioleta e lançam ventos de partículas. Essa energia ioniza o gás ao redor — isto é, retira elétrons de alguns átomos — e também esculpe a nuvem, formando cavidades, bordas e filamentos. As estruturas resultantes ajudam os pesquisadores a acompanhar como as estrelas transformam o ambiente onde nasceram.

O que as cores mostram

Na imagem, as áreas azuladas correspondem principalmente a gás ionizado pela radiação de estrelas massivas. Regiões alaranjadas revelam a emissão de moléculas de carbono chamadas hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Filamentos avermelhados indicam hidrogênio molecular mais frio e denso.

Esses filamentos podem proteger estrelas muito jovens da radiação intensa e dos ventos estelares. Algumas aparecem como pontos de luz dentro das nuvens espessas. Com o tempo, a ação das estrelas dispersará parte desse material, deixando os astros recém-formados mais expostos.

As cores da imagem foram atribuídas aos dados obtidos em diferentes filtros infravermelhos. Portanto, não representam exatamente o que uma pessoa veria a olho nu: elas ajudam a distinguir os componentes físicos da nuvem.

Estrelas em diferentes fases

Além da imagem, os dados do Webb permitiram estudar mais de 300 mil fontes de luz pontuais em dez filtros de infravermelho próximo. A equipe conseguiu identificar objetos muito tênues, inclusive candidatos a estrelas com menos de um décimo da massa do Sol, e separar astros mais desenvolvidos de objetos estelares ainda envolvidos em nuvens de gás e poeira.

A distribuição desses objetos indica que diferentes etapas da formação estelar acontecem ao mesmo tempo em N159. A parte oeste da região contém uma concentração maior de objetos estelares jovens, enquanto a parte leste abriga populações mais evoluídas. Essa diferença é compatível com um processo de formação que avançou em sequência pela nuvem.

A Grande Nuvem de Magalhães tem uma proporção menor de elementos pesados — os que são mais complexos que hidrogênio e hélio — do que a Via Láctea. Isso torna regiões como N159 úteis para estudar a formação de estrelas em condições que lembram, em alguns aspectos, as encontradas no Universo mais jovem.

Com o Webb, os astrônomos conseguem observar estrelas que ainda estão escondidas nas nuvens onde nasceram e comparar diferentes fases de evolução dentro da mesma região. N159 funciona, assim, como um retrato de um berçário estelar em plena transformação.

Leia também: Webb revela estrelas jovens e jatos cósmicos na nebulosa NGC 7129.

Fontes:
Agência Espacial Europeia — imagem e explicação sobre N159
Estudo científico — Sequential Star-Formation and the Near-Infrared Stellar Populations within N159