A nuvem, apelidado G0.253 0,016, desafia as regras de formação de estrelas.
Perto do centro galáctico lotado, onde nuvens de fumaça de gás e poeira encobrir um buraco negro supermassivo três milhões de vezes a massa do buraco negro sol cuja gravidade é forte o suficiente para agarrar estrelas que estão girando ao redor que a milhares de quilômetros por segundo, uma nuvem particular, tem confundido os astrônomos.
Em imagens infravermelhas do centro da galáxia, a nuvem, que é de 30 anos-luz de longa aparece como uma silhueta em forma de feijão em um cenário brilhante de poeira e gás brilhante em luz infravermelha. Escuridão da nuvem significa que é denso o suficiente para bloquear a luz.
Clique na imagem para ampliarNo Centro da Via Láctea
No centro de nossa galáxia, a Via Láctea encontra-se um buraco negro supermassivo. Uma vez que uma afirmação controversa, esta conclusão é agora solidamente baseado em 16 anos de observações que mapeiam as órbitas de 28 estrelas muito perto do centro galáctico. Usando telescópios europeus Observatório do Sul e sofisticado perto câmeras de infravermelho, os astrônomos pacientemente mediu as posições das estrelas ao longo do tempo, seguindo uma estrela, designada S2, através de uma órbita completa como veio dentro de cerca de um dia-luz do centro da Via Láctea. Seus resultados mostram que de forma convincente S2 está se movendo sob a influência da gravidade enorme de um objeto compacto e invisível - um buraco negro com 4 milhões de vezes a massa do sol. Sua capacidade de rastrear estrelas tão próximas do centro galáctico mede com precisão a massa do buraco negro e também determina a distância até o centro a ser 27.000 anos-luz. Crédito: ESO, Stefan Gillessen (MPE), F. Eisenhauer, S. Trippe, T. Alexander, R. Genzel, F. Martins, T. Ott
De acordo com a sabedoria convencional, nuvens de gás que são este densa moita deve-se criar bolsões de mesmo material mais denso que o colapso devido à sua própria gravidade e, eventualmente, formar estrelas.Uma dessas regiões gasoso famoso por sua prodigiosa formação de estrelas é a Nebulosa de Orion.
E, no entanto, embora a nuvem galáctica do centro é 25 vezes mais denso que o Orion, apenas algumas estrelas estão nascendo ali, e mesmo assim, eles são pequenos. Na verdade, os astrônomos dizem Caltech, a sua taxa de formação estelar é 45 vezes menor do que os astrônomos poderia esperar de uma nuvem densa.
"É uma nuvem muito densa e não formar qualquer maciça estrelas-o que é muito estranho", diz Jens Kauffmann, um estudioso sênior de pós-doutorado no Caltech.
Em uma série de novas observações, Kauffmann, junto com Caltech pós-doutorado acadêmico Thushara Pillai e Zhang Qizhou do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, descobriram o porquê: não só faltam os aglomerados de gás necessário mais densa, mas a nuvem em si está rodando tão rápido que ele não pode estabelecer-se a entrar em colapso em estrelas.
Os resultados, que mostram que a formação de estrelas pode ser mais complexa do que se pensava e que a presença de gás denso não implica automaticamente uma região onde tal formação ocorre, pode ajudar os astrônomos a entender melhor o processo.
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A imagem do Spitzer da nuvem (esquerda). A imagem SMA (centro) mostra a relativa falta de núcleos densos de gás que são pensados para formar estrelas. A imagem CARMA (direita) mostra a presença de monóxido de silício, o que sugere que a nuvem poderia ser o resultado de duas nuvens em colisão. Crédito: Caltech / Kauffmann, Pillai, Zhang
A equipe apresentou suas descobertas-que foram recentemente aceitos para publicação no Astrophysical Journal Letters-221 na reunião da Sociedade Astronômica Americana, em Long Beach, Califórnia.
Para determinar se a nuvem continha pedaços de gás mais denso, chamados núcleos densos, a equipe usou o Submillimeter Array (SMA), uma coleção de oito telescópios de rádio no topo de Mauna Kea, no Havaí. Em um cenário possível, a nuvem contém esses núcleos densos, que são cerca de 10 vezes mais denso do que o resto da nuvem, mas fortes campos magnéticos ou turbulência na nuvem perturba-los, impedindo-os de se transformar em estrelas de pleno direito.
No entanto, através da observação do pó misturado com o gás da nuvem e medindo N2H ião +-um que só podem existir em regiões de alta densidade e é, portanto, um marcador muito densa de gás os astrônomos encontraram praticamente nenhum núcleos densos.
| "Isso foi muito surpreendente", diz Pillai. "Esperávamos ver um gás muito mais denso." Em seguida, os astrônomos queriam ver se a nuvem está sendo realizada em conjunto pela sua própria gravidade, ou se for rodando tão rápido que ele está à beira de voar além. Se ele está produzindo demasiado rápido, que não pode formar estrelas. Usando a matriz combinada de Investigação em Astronomia de ondas milimétricas (CARMA), uma coleção de 23 radiotelescópios no leste da Califórnia corrida por um consórcio de instituições, de que é membro Caltech-os astrônomos mediram as velocidades do gás na nuvem e descobriu que ele é até 10 vezes mais rápido do que normalmente é visto em nuvens semelhantes. |
Esta nuvem particular, os astrónomos descobriram, mal foi realizada em conjunto por sua própria gravidade. Na verdade, ele pode em breve destruídos.
Os dados CARMA revelou outra surpresa: a nuvem está cheia de monóxido de silicone (SiO), que só está presente em nuvens onde streaming de gás colide com e esmaga além grãos de poeira, liberando a molécula.Normalmente, apenas nuvens contêm um punhado de composto.
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Esta imagem, obtida com o telescópio espacial Spitzer de infravermelho, mostra a nuvem misteriosa galáctico, visto como o objeto preto, à esquerda. O centro galáctico é o ponto brilhante à direita. Crédito: NASA / Spitzer / Benjamin et al, Churchwell et al..
Geralmente é observada quando o gás que flui para fora de jovens estrelas reinvestido em nuvem a partir do qual as estrelas nasceram. Mas a extensa quantidade de SiO na nuvem galáctico-center sugere que ela pode ser constituída por duas nuvens colidem, cujo impacto envia ondas de choque ao longo da nuvem galáctico-centro. "Para ver esses choques em escalas tão grandes é muito surpreendente", diz Pillai.
G0.253 0,016 podem, eventualmente, ser capaz de fazer estrelas, mas para isso, dizem os pesquisadores, ele vai precisar para se estabelecer de modo que possa construir núcleos densos, um processo que pode levar centenas de milhares de anos. Mas durante esse tempo, a nuvem terá viajado uma grande distância ao redor do centro da galáxia, e que pode colidir com outras nuvens ou ser arrancado à parte pela força gravitacional do centro da galáxia. Em um ambiente tão perturbador, a nuvem pode nunca dar o nascimento de estrelas.
Astrônomos estão intrigados também sobre a presença de aglomerados de estrelas jovens no centro da galáxia.
O Cluster Arcos, por exemplo, contém cerca de 150 brilhantes, massivas, as estrelas jovens, que vivem apenas por alguns milhões de anos. Porque isso é muito curta uma quantidade de tempo para que as estrelas se formaram em outros lugares e migraram para o centro da galáxia, eles devem ter se formado em sua localização atual. Astrônomos pensavam que isto ocorreu em nuvens densas como G0.253 0,016.
Se não há, então onde é que os clusters vem?
O título do Astrophysical Journal Letters é, "O centro galáctico nuvem G0.253 0,016:. Uma enorme nuvem densa, com baixo potencial de formação estelar"
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