Estudo explica como se formou a nebulosa da Gaivota

O formato peculiar assumido pelo aglomerado de estrelas, gás e poeira foi objeto de pesquisa conduzida na USP e no Institut d'Astrophysique de Paris; resultados indicam que a nebulosa é parte de uma estrutura em concha produzida pela explosão de três estrelas supernovas

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Um estudo divulgado na revista Astronomy & Astrophysics explicou a origem da forma peculiar assumida pela nebulosa da Gaivota (Sh 2-296). A investigação foi conduzida com apoio da FAPESP no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) e no Institut d'Astrophysique de Paris, na França.

Segundo o artigo, a nebulosa faz parte de uma grande estrutura em forma de concha, que os autores nomearam “CMa Shell ”, encerrando uma bolha criada por sucessivas explosões de estrelas supernovas. A pesquisa identificou três estrelas “em fuga” e investigou a possibilidade de que elas tenham se originado no centro da concha.

“Ao analisar imagens da região em vários comprimentos de onda, percebemos claramente que a nebulosa Sh 2-296 é, de fato, parte de uma grande estrutura, com formato de concha elíptica, e diâmetro da ordem de 60 parcecs [pouco mais do que 195 anos-luz]”, disse à Agência FAPESP a astrônoma Beatriz Fernandes, principal autora do artigo.

Fernandes doutorou-se com orientação de Jane Gregorio-Hetem no IAG-USP e fez seu pós-doutorado sob a supervisão de Thierry Montmerle, no Institut d'Astrophysique de Paris.

“Descobrimos que as estrelas fugitivas foram provavelmente ejetadas de um aglomerado progenitor por três sucessivas explosões de supernovas, ocorridas há seis, dois e um milhão de anos”, disse.

Retrocedendo as trajetórias das três estrelas fugitivas, foi possível localizar o centro da concha. A ideia é que havia nessa região central um conjunto de estrelas massivas, que foram explodindo em supernovas e produzindo uma grande frente de onda.

“Esse era um dado que já tínhamos sobre a região, pois ela não possui uma população com idade única, mas é composta por grupos com idades um pouco diferentes. São, todas elas, estrelas bem jovens, com idades inferiores a 10 milhões de anos – o que, em astronomia, é quase nada”, disse Gregorio-Hetem, coautora do artigo.

O êxito do estudo deveu-se em grande parte ao Catálogo Gaia, da ESA, a agência espacial europeia, que proporcionou informações muito mais precisas sobre trajetórias, velocidades e outros parâmetros das estrelas da Via Láctea. “Isso permitiu determinar de onde as estrelas fugitivas estavam vindo e para onde estavam indo”, contou Gregorio-Hetem.

A classificação de “fugitivas” foi dada a essas estrelas porque elas se deslocam do centro para a periferia da concha. E isso se deve, muito provavelmente, ao fato de terem sido empurradas pela frente de onda resultante das explosões das supernovas.

A presença de uma estrela massiva já afeta, por si só, a nuvem de gás e poeira existente à sua volta, por causa da grande radiação que o astro emite. Sua explosão como supernova amplia esse efeito, devido à onda de choque e à grande ejeção de material. São essas explosões que, enriquecendo o meio com elementos químicos mais pesados, sintetizados no interior da grande estrela, promovem a evolução química da galáxia.

Asas abertas

A nebulosa da Gaivota (Sh 2-296) localiza-se na Via Láctea, na região denominada CMa OB1 (Associação Canis Major OB1), a mais de 3,2 mil anos-luz da Terra. A distância entre as pontas das duas “asas da Gaivota” é de aproximadamente 140 anos-luz.

O fato de só vermos uma parte da concha admite diferentes explicações. “Pode ser que a evolução da nuvem tenha feito com que uma porção do gás se dispersasse com o tempo. Mas pode ser também que a esfera esteja com a parte mais densa virada para nós e que não estejamos conseguindo ver a parte de trás. Precisamos de mais dados para responder a essa questão por meio de um mapeamento tridimensional”, afirmou Gregorio-Hetem.

A nebulosa da Gaivota não está em condição de equilíbrio gravitacional. É um aglomerado aberto. Seu material deverá continuar se expandindo, embora com velocidade cada vez menor, até que a configuração acabe se desfazendo com o passar do tempo.

O artigo Runaways and shells around the CMa OB1 association pode ser lido em www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/08/aa35484-19/aa35484-19.html. O texto integral também pode ser acessado gratuitamente na plataforma Arxiv: https://arxiv.org/pdf/1906.00113.pdf.