Uma equipa internacional de astrónomos criou os primeiros mapas em grande escala de uma misteriosa forma de matéria, conhecida como gás molecular escuro em CO, numa das vizinhanças mais ativas em formação estelar da nossa Via Láctea, Cygnus X. As suas descobertas, utilizando o GBT (Green Bank Telescope), estão a fornecer novas pistas cruciais sobre o modo como as estrelas se formaram na Via Láctea.

Há décadas que os cientistas sabem que a maioria das novas estrelas nascem no interior de nuvens de hidrogénio molecular frio. Grande parte deste hidrogénio molecular é invisível para a maioria dos telescópios - não emite luz que possa ser facilmente detetada. Tradicionalmente, os astrónomos têm "caçado" estas nuvens através da procura de monóxido de carbono (CO), uma molécula que funciona como um sinal luminoso para as regiões de formação estelar. No entanto, acontece que há muito gás de formação estelar que não se "ilumina" no CO. Este material escuro e oculto (designado gás molecular escuro em CO) tem sido uma das maiores lacunas da astronomia.

Agora, pela primeira vez, os astrónomos mapearam este gás oculto numa enorme faixa do céu - mais de 100 vezes a área coberta pela Lua cheia - observando as linhas espetrais de rádio da recombinação de átomos, conhecidas como linhas rádio de recombinação do carbono. O mapa da equipa cobre a movimentada região de Cygnus X, uma metrópole cósmica a cerca de 5000 anos-luz de distância, com estrelas recém-nascidas em abundância.

"É como se, de repente, acendêssemos as luzes de uma sala e víssemos todo o tipo de estruturas que não sabíamos que lá estavam", diz Kimberly Emig, cientista associada do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) da NSF (National Science Foundation) e autora principal do novo estudo.

O novo mapa revela uma vasta rede de arcos, cristas e teias de gás escuro que tecem Cygnus X. Estas formas mostram onde o material que produz as estrelas é reunido e cresce, antes de se tornar visível no CO como nuvens moleculares. A investigação demonstra que estes fracos sinais de carbono, detetados a frequências de rádio muito baixas, são uma ferramenta incrivelmente poderosa para descobrir o gás oculto que liga diretamente a matéria comum à formação de novas estrelas. O estudo descobriu que este gás escuro não está apenas parado; está a fluir e a deslocar-se, e a mover-se a velocidades muito mais elevadas do que se pensava. Estes fluxos turbulentos podem determinar a rapidez com que as estrelas se podem formar. A equipa também descobriu que o brilho destas linhas de carbono está diretamente ligado à intensa luz das estrelas que banha a região, realçando o poderoso papel que a radiação desempenha na reciclagem galáctica.

"Ao tornar visível o invisível, podemos finalmente rastrear a forma como a matéria-prima da nossa Galáxia é transformada de simples átomos em estruturas moleculares complexas que um dia se tornarão estrelas, planetas e possivelmente vida", explica Emig, "e isto é apenas o início da compreensão destas forças anteriormente invisíveis". O GBT tornou-se a ferramenta mais importante do mundo para este tipo de investigação e estão a ser efetuados levantamentos ainda maiores de linhas rádio de recombinação do carbono (como o GDIGS-Low - GBT Diffuse Ionized Gas Survey at Low Frequencies) para explorar outras regiões de formação estelar da Via Láctea. Os conhecimentos aqui obtidos ajudarão os astrónomos de todo o mundo a modelar a forma como a nossa Galáxia - e potencialmente outras - constrói nuvens massivas para a formação de estrelas.

// NRAO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

Cygnus X:
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Nuvem molecular gigante:
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Formação estelar:
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GBT (Green Bank Telescope):
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GDIGS-Low