Poeira das estrelas

Poeira das estrelas
O remanescente da Cassiopeia A, localizado à distância de
aproximadamente 11 000 anos-luz, é o que resta de uma estrela que
morreu numa explosão de supernova há cerca de 325 anos. A
imagem representada é compo sta po r capturas realiza das por três
tele scó pio s da NASA, ca da um deles usando dife rente s gamas de
comprimento de onda. A coloração ve rmelha tem origem na
informação recolhida pelo Spitzer no infra ve rmelho, o amarelo
ind ica os dados reco lhidos com luz visível pelo Hubble e a análise
de raios X do Chandra surge em verde e azul.
As cores representam assim diferentes temperaturas: o
vermelho indica temperaturas mais baixas, algumas centenas de
graus Kelvin (0ºC=273,15 K), o amarelo corresponde a
tempe ratu ras inte rmédias (cerca de 10 00 0 K) e azul e ve rde
identificam as zonas mais quente s, q ue atingem 1 0 milh ões de
gra us Ke lvin, resultantes da colisão do ma teria l ejectado pe la
estrela com o gás e poeira circundan tes. No centro das vária s
camada s de gás e poe ira, podemos obse rva r um pequeno ponto azul
turquesa que poderá ser uma estrela de neutrões criada durante a
explosão. Cortesia da imagem: NASA/CXC/SAO/STScI/JPL-Caltech
Como já referi, vários mecanismos, como os ventos estelares e as
próprias explosões de supernovas, fazem com que os elementos
formados nas estrelas se misturem com o gás interestelar, e
e ve ntualmen te irão dar o rigem a novas estrelas e planeta s. Isto é,
as estrelas nascem da matéria interestelar, quando uma nuvem de
gás se to rna gra vitaciona lmente instáve l, po r efeito da onda de
choque causada pela explosão de uma supernova nas proximidades,
o u pela pa ssage m de uma onda de densida de - como aquelas que se
pensa serem as responsá ve is pelos braços espirais das galáxias.
A poeira cósmica ou poeira interestelar é constituída por
minúsculas partículas sólidas, com diâmetros da ordem dos
micrometros, um milionésimo do metro, existentes no meio
interestelar. A poeira cósmica está presente nos berçários das
estrelas jove ns e dela originam os planetas. Têm sido obse rvadas
grandes quantidades de poeira interestelar nas proximidades dos
q u a s a r e s m a i s d i s t a n t e s , p a r a o s q u a i s «o l h a m o s » n u m a a l t u r a e m
q ue o Universo era muito jove m, com a penas ce rca de 700 milhões
de anos (desde o Big Bang).
A origem desta poeira primitiva era, até agora, um mistério.
As primeiras estrelas, chamadas População III, seriam as únicas
que se teriam formado apenas de gás, sem poeiras. Pensou-se
durante um tempo que a poeira cósmica tinha origem na morte
destas estrelas. Mas para estrelas como o Sol são precisos cerca de
n ove mil milhõe s de an os pa ra chegarem à fase moribunda e m que
produzem poeira. Ou seja, este mecanismo não explica a poeira
existe nte no s primeiros milhões de anos do Unive rso.
Uma possibilidade aceite po r muitos é essa p oeira prime va te r
sido f ormad o em explosões de um certo tipo de supern ova s, as
classificadas como supernovas do tipo II, que resultam da explosão
de e strelas de massa muito eleva da (por exemplo, o remanescen te
de supe rno va Ca ssio peia A resultou da explosã o de uma estre la que
tinha cerca de 30 vezes a massa do Sol). Estas estrelas vivem
«ap ena s» a lguns milhões de anos. Mas nu nca se tin ha detectado
poeira suficiente nos remanescentes de supernova e muita pouca
desta poeira é poeira fria como a que tem vindo a ser detectada no
Un ive rso jove m.
Os grãos de poeira interestelar absorvem radiação emanada
das estrelas e emitem de acordo com a sua temperatura, no
infravermelho longínquo quando a temperaturas entre 10 e 140
graus Kelvin e no submilímetro (comprimentos de onda entre 0,1 e
1 mm) a que corresponde temperatura ainda mais baixas.
Em 2003, uma equipa de astrónomos liderada por L. Dunne da
Un ive rsidade de Card iff, Reino Un ido, utilizou a câma ra de
submilímetro SCUBA, acoplada ao Telescópio James Clark
Ma xwell (JCMT), no Observatório de Ma una Kea (Ha va i) pa ra
o lhar para a Cassiopeia A. O SCUBA detectou uma camada de
poeira fria em Cassiopeia A, com uma massa total entre 1 e 4 vezes
a massa do Sol. Foi a primeira vez que se detectou grandes
quantidades de poeira fria, a uma temperatura de 17 K, no
remanescente de uma supernova.
Pensou-se então que as supernovas Tipo II, como Cassiopeia
A, tive ssem pro duzido a poeira interestelar primitiva, hipóte se que
d urou pouc o tempo uma ve z que u m ano depois uma equipa
integrando investigadores da Universidade do Arizona e do Max
Planck em Heidelberg descobriu que essa emissão submilimétrica
não tem origem no remanescente de supernova Cassiopeia A mas
sim no complexo de nu vens do braço espiral do Perseu, que se situa
entre a Terra e Cassiopeia A.
Mas na sexta -feira soubemos que finalmente os astrónomos
encontraram provas de que os primeiros indícios de poeira espacial
foram produzidos por explosões de estrelas massivas. Os detectores
de infra ve rmelho do Spitzer descob riram e norme s q uantidade s de
poeira correspondente a 10 mil planetas Terra nas proximidades do
remanescente de Cassiopeia. A descoberta será descrita no número
de 20 de Janeiro da revista Astrophysical Journal.
Todo o pó das estrelas detectado, quer o quente quer o frio,
corresponde a uma pequena fracção da massa da estrela original, na
realidade é apenas cerca de 3% da massa do Sol, mas explica as
origens de uma larga fracção da poeira cósmica primitiva. Como
referiu Haley Gomez da Universidade de Wales, Cardiff e um dos
autores do artigo:
«Talve z pe lo menos pa rte da p oeira que não conse gu imos
o bservar seja poeira mu ito ma is fria, que pode rá se r obse rva da c om
tele scó pio s como o Hersc hel».
O Observatório Espacial Herschel, que começará a funcionar em
2 008, é uma iniciativa da Agência Espacial Europeia (ESA) c om
participação da NASA que permitirá o que Jeonghee Rho do
NASA's Spitze r Scie nce Cente r no Caltech, que liede rou o e studo,
conside ra necessário pa ra se perceber melhor as orige ns do nosso
Un ive rso: mais estudos e m remane scentes de su pernovas, p róximas,
como a Cassiopeia, e longínquas, que nos permitam olhar para os
primórdios do Universo.
Fonte: Blog De Rerum Natura
Data: Dezembro 2007
Au tor Pa lmira F. da Silva