Ao contrário dos aglomerados de estrelas abertas – contendo estrelas irmãs, espalhadas pelo disco de nossa galáxia e presumivelmente outras galáxias – os aglomerados globulares são grandes, simétricos e antigos, como os cidadãos mais antigos e sóbrios de uma cidade terrestre.
Os aglomerados globulares são conjuntos de estrelas simétricos e compactos, orbitando principalmente nos halos estelares que circundam a maioria das galáxias espirais. Os aglomerados globulares contêm algumas das estrelas mais antigas de uma galáxia e acredita-se que tenham se formado no início de sua história. Será que – quando estava se formando pela primeira vez – uma galáxia espiral como nossa Via Láctea já foi uma nuvem amorfa de gás e poeira? Será que suas primeiras estrelas se agruparam em aglomerados globulares? Será que esses aglomerados permaneceram no halo em torno do centro de uma galáxia, enquanto o resto da galáxia em rotação se achatou e formou braços espirais? Esse cenário explicaria por que os aglomerados globulares orbitam no halo de uma galáxia e contêm suas estrelas mais antigas.
Mas o fato é que ninguém sabe exatamente como os aglomerados globulares se formaram e que papel, se houver, eles desempenharam no desenvolvimento das galáxias. Sabemos que os aglomerados globulares são o tipo de aglomerado estelar mais antigo, maior e mais massivo e que contêm as estrelas mais antigas. Sua idade pode ser demonstrada por sua quase completa falta do que os astrônomos chamam de metais, ou seja, elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio presentes no universo primordial antes do nascimento das primeiras estrelas e galáxias. Os elementos mais pesados foram forjados em interiores de estrelas.
Os aglomerados globulares são grandes. Eles podem atingir 300 anos-luz de diâmetro e conter 10 milhões de estrelas. Ao contrário dos aglomerados de estrelas abertas – contendo estrelas irmãs, espalhadas pelo disco de nossa galáxia e presumivelmente outras galáxias – os aglomerados globulares são grandes, simétricos e antigos, como os cidadãos mais antigos e sóbrios de uma cidade terrestre.
Aqui estão algumas maneiras que os aglomerados de estrelas globulares e os aglomerados de estrelas abertos são diferentes:
O aglomerado de estrelas globulares tem forma muito simétrica e é mais denso em direção aos seus centros. Os aglomerados abertos de estrelas têm uma forma mais irregular.
Aglomerados globulares orbitam no halo de nossa galáxia, centrados no centro da galáxia e se expandindo acima e abaixo do disco galáctico. Aglomerados estelares abertos tendem a orbitar dentro do disco.
Os aglomerados de estrelas globulares contêm centenas de milhares de estrelas e alguns – como o Omega Centauri, mostrado acima – contêm milhões de estrelas. Os aglomerados abertos de estrelas tendem a conter apenas centenas de estrelas.
Nossa própria Via Láctea tem cerca de 150 aglomerados globulares, com talvez mais aguardando descoberta, escondidos pela poeira galáctica. Nossa galáxia espiral vizinha na direção da constelação de Andrômeda – M31 ou a galáxia de Andrômeda – parece ter cerca de 300 aglomerados globulares. Algumas galáxias elípticas em forma de bola de futebol também têm aglomerados globulares, como M87 na direção da constelação de Virgem, lar do buraco negro supermassivo que foi notoriamente fotografado pelo Event Horizon Telescope em 2019. Esta gigante galáxia elíptica, M87, tem Estima-se que possua cerca de 15.000 aglomerados globulares, com mais de 1.000 diretamente observados telescopicamente até agora.
Aglomerados globulares orbitam galáxias em órbitas altamente excêntricas e altamente inclinadas ao plano galáctico. Orbitando na ?periferia? de uma galáxia, eles levam talvez algumas centenas de milhões de anos para completar uma única órbita. Em um telescópio, um aglomerado globular parece uma bola difusa, com estrelas individuais na periferia fundindo-se em uma bola de luz sólida em direção ao centro. No entanto, isso ocorre simplesmente porque as estrelas estão tão próximas que não podem ser resolvidas individualmente de forma telescópica. No centro de um aglomerado globular, as estrelas podem atingir uma densidade entre 100 e 1.000 estrelas por parsec cúbico. Isso está em contraste com a densidade de estrelas perto de nosso sol, estimada em cerca de 0,14 estrela por parsec cúbico. Se você estivesse em um planeta orbitando uma estrela em um aglomerado globular, seu céu noturno estaria extremamente repleto de estrelas próximas!
As estrelas em aglomerados globulares são os habitantes mais antigos da galáxia, compreendendo uma população do que os astrônomos chamam de estrelas de População II. Aqueles cuja idade foi medida têm entre 11 e 13 bilhões de anos, tornando-os quase tão antigos quanto a própria galáxia. Não é de surpreender que muitas dessas estrelas antigas evoluíram para estrelas gigantes vermelhas enormes e inchadas, como o nosso Sol fará em alguns bilhões de anos. As estrelas são extremamente pobres em metais, o que quer dizer – na linguagem peculiar da astronomia – elas têm pequenas quantidades de materiais mais pesados que o hélio em comparação com o meio interestelar circundante (os astrônomos referem-se a todos os elementos mais pesados que o hélio como ?metais?). Como os elementos mais pesados são feitos dentro das estrelas – e depois se espalham por todo o meio interestelar por meio de explosões de supernovas – essa escassez de metais é exatamente o que normalmente se esperaria de estrelas tão antigas. Em outros mundos, as estrelas de População II consistem quase exclusivamente de hidrogênio e hélio, os materiais que estavam presentes no início do universo.
No entanto, há um mistério: os aglomerados globulares também têm ?anomalias de abundância? de metais mais pesados, o que significa que há elementos presentes que são encontrados em outros lugares, em estrelas que se formaram mais recentemente. Em particular, parece haver excessos de sódio, carbono, oxigênio e alumínio, com metais mais pesados como estrôncio, ítrio, bário e európio também presentes em alguns aglomerados. Essas anomalias não foram explicadas de forma satisfatória, embora tenha havido várias explicações apresentadas, como a presença precoce de estrelas supermassivas.
O mais famoso aglomerado globular no hemisfério norte é o M13 na constelação de Hércules, às vezes referido como o Grande Aglomerado Globular, que foi descoberto por Edmond Halley em 1714. Charles Messier o adicionou posteriormente em seu famoso catálogo em 1764. Em telescópios amadores , é uma pequena mancha difusa de luz, a cerca de 22.000 anos-luz da Terra. No centro desse aglomerado, as estrelas orbitam tão perto que ocasionalmente colidem, suas mortes levando à criação de novas estrelas conhecidas como “retardatárias azuis”. Esta população estelar é o único tipo de estrelas mais novas em aglomerados globulares.
Outros aglomerados globulares dignos de nota são M22 em Sagitário – um dos mais brilhantes do céu – M5 em Serpens e M12 em Ophiuchus. Muitos dos maiores e mais brilhantes aglomerados globulares do céu noturno são melhor visualizados nas noites de primavera e costumam aparecer nas chamadas ?Maratonas de Messier?.
Os aglomerados globulares são uma visão maravilhosa até mesmo nos menores telescópios, embora um grande instrumento seja necessário para localizar estrelas individuais em seus centros.
Quando você olha para eles, você vê populações de estrelas nascidas na infância da nossa galáxia!
Resumindo: aglomerados globulares são coleções esféricas de estrelas, orbitando principalmente no halo estelar de galáxias espirais. Nossa galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 150 globulares, que contêm algumas das estrelas mais antigas de nossa galáxia.
Publicado em 09/08/2020 19h33
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