Usando espaçonaves e instalações terrestres, astrônomos russos inspecionaram a região de fotodissociação Orion Bar, com foco na emissão de infravermelho médio desta fonte. Os resultados do estudo podem ajudar os astrônomos a entender melhor a evolução dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos no espaço. A pesquisa foi publicada em 10 de novembro em arXiv.org.
A uma distância de cerca de 1.300 anos-luz de distância, a Nebulosa de Orion é a região de formação estelar massiva mais próxima da Terra, com uma estrutura de gás complexa e extensa. Ela hospeda a chamada “Barra de Órion” – uma estrutura semelhante a uma crista de gás e poeira formada pela intensa radiação de estrelas próximas, quentes e jovens, que parece ter o formato de uma barra.
A barra de Orion é uma região de fotodissociação ou região dominada por fótons (PDR). Em geral, os PDRs são regiões no meio interestelar (ISM) na interface entre o gás ionizado quente e o gás molecular frio que são energeticamente dominados por fótons ultravioleta não ionizantes.
Dado que a Barra Orion é um PDR brilhante e próximo com geometria simples, poderia servir como um laboratório ideal para inspecionar o ciclo de vida de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e outros pequenos grãos carbonáceos, já que sua evolução depende fortemente do campo ultravioleta. Até agora, amplas bandas de emissão de PAH foram detectadas na Barra Orion, e os astrônomos geralmente assumem que a forte emissão de infravermelho médio observada no ISM está associada a PAHs.
É por isso que uma equipe de astrônomos liderada por Maria S. Murga, do Instituto de Astronomia da Academia Russa de Ciências, decidiu investigar a emissão do infravermelho médio na Barra de Orion analisando as observações fotométricas e espectroscópicas de arquivo dessa região.
“Investigamos a emissão de infravermelho médio (IR) na região de fotodissociação de Orion Bar, usando observações fotométricas e espectroscópicas de arquivo de telescópios UKIRT, Spitzer, ISO e SOFIA. Especificamente, consideramos as densidades de fluxo das bandas de emissão em 3,3, 3,4, 3,6, 6,6, 7,7, 11,2 µm em vários locais e um espectro de 3 a 45 µm em um local “, escreveram os pesquisadores no artigo.
A equipe de Murga modelou a foto-destruição do PAH sob um campo ultravioleta severo e considerou diferentes limites no tamanho do PAH, acima dos quais a perda de carbono é proibida, assumindo perda irrestrita de hidrogênio. Eles também consideraram o caso em que não ocorre evolução de PAH na barra de Orion.
Os astrônomos conseguiram calcular o tamanho, o estado de hidrogenação e as distribuições de carga dos PAHs em diferentes posições por meio da Barra Orion, e usaram os resultados da modelagem para obter espectros simulados e intensidades de banda. Sua modelagem descreve satisfatoriamente as variações das razões de vários fluxos de banda com a distância da fonte ionizante.
O estudo descobriu que a perda de carbono de PAHs na barra de Orion é limitada pelo número de átomos de carbono em um nível de 60, e a banda em 3,4 µm pode de fato ser atribuída a PAHs com átomos de hidrogênio extras. Os pesquisadores concluíram que grandes cátions dominam na superfície deste PDR, mas pequenos PAHs neutros e ânions são abundantes nas profundezas da nuvem molecular.
Publicado em 22/11/2021 12h37
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