A zona molecular central da Via Láctea (CMZ) abrange os 1600 anos-luz mais internos da galáxia (para comparação, o Sol está a 26.600 anos-luz de distância do centro galáctico) e inclui um vasto complexo de nuvens moleculares contendo cerca de 60 milhões de massas de gás molecular.
O gás nessas nuvens existe em condições físicas mais extremas do que em qualquer outra parte da galáxia, em média, com densidades e temperaturas mais altas, pressões mais intensas, campos magnéticos e turbulência, e maiores abundâncias de raios cósmicos e radiação ultravioleta e de raios-X. O CMZ é, portanto, um laboratório único para estudar a formação de estrelas: não apenas essas condições são raramente observadas no resto da Via Láctea, mas parecem ser semelhantes às condições em galáxias formadoras de estrelas extremamente luminosas no universo inicial e oferecem um vislumbre indireto na compreensão da história cósmica da formação de estrelas que não é possível atualmente. No entanto, há um quebra-cabeça: a taxa de formação de estrelas no CMZ é muito menor do que seria esperado, apenas um décimo da massa solar por ano.
Os locais de nascimento das estrelas são entendidos como as regiões mais densas em nuvens moleculares gigantes (GMCs), chamadas de ‘aglomerados’, cujos tamanhos característicos são de um a 10 anos-luz. Esses aglomerados se fragmentam ainda mais em “núcleos” gravitacionalmente ligados, cujos tamanhos característicos são cerca de dez vezes menores; sistemas estelares individuais podem então se formar a partir dos núcleos. A natureza das transições entre esses estágios evolutivos requer grandes pesquisas de estruturas de formação e não formação de estrelas em todo o continuum hierárquico de escalas e condições físicas relevantes. Os astrônomos do CfA Cara Battersby, Eric Keto, Daniel Callanan, Nimesh Patel, Qizhou Zhang e Volker Tolls e seus colegas divulgaram a pesquisa CMZoom, um mapa completo e imparcial do gás de alta densidade na região. As regiões de alta densidade são quantificadas pela quantidade de gás hidrogênio molecular ao longo de suas linhas de visão e são caracterizadas por ter tanta poeira que a luz visível é completamente bloqueada.
A pesquisa foi o resultado de um grande programa de Submillimeter Array de 550 horas e resultou em novos catálogos dos núcleos compactos na região. Existem 285 núcleos separados que foram descobertos de forma inequívoca; outros 531 têm mais identificações provisórias. Os núcleos no CMZ, como em outros lugares, são locais potenciais para futuros aglomerados de estrelas, mas a emissão brilhante de primeiro plano e fundo em direção ao centro galáctico torna difícil determinar as massas desses núcleos com precisão, deixando este preditor crítico de formação de estrelas altamente incerto (a emissão é também uma das razões pelas quais este catálogo foi tão difícil de preparar). Os astrônomos foram, no entanto, capazes de estimar o potencial máximo de formação de estrelas dos núcleos em seu catálogo, fazendo suposições gerais, mas realistas, sobre as massas, temperaturas e outras propriedades dos núcleos. Eles descobriram uma taxa potencial máxima de formação de estrelas entre 0,08-2,2 massas solares por ano, talvez tanto quanto a taxa média atual de formação de estrelas em toda a galáxia. O resultado destaca a intrigante fraqueza da atual formação de estrelas no CMZ. A pesquisa, ao catalogar todos os núcleos para estudo, é mais um passo para entender a formação de estrelas nos ambientes extremos presentes no CMZ e no universo inicial.
Publicado em 20/02/2021 16h58
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