Estrelas se formando em um caldeirão nebuloso

Nesta Foto do Mês do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESAvisitamos um caldeirão turbulento de formação estelar para ver o que está se formando dentro de densos aglomerados de gás. Esta é uma região de formação estelar chamada LHA 120-N 159, ou simplesmente N159, localizada a 161.000 anos-luz de distância, na Grande Nuvem de Magalhães (LMC), uma das galáxias satélites que orbitam a Via Láctea. Esta imagem abrange cerca de 230 anos-luz de diâmetro.

N159 é o que os astrônomos chamam de anos-luz: uma área do espaço cheia de gás hidrogênio ionizado. Em berçários estelares como este, nuvens moleculares gigantes de gás hidrogênio frio colapsam sob a gravidade, formando novas estrelas. Muitas destas estrelas são extremamente massivas e quentes, e a sua poderosa radiação ultravioleta ioniza o gás que as rodeia. Isto torna as regiões H II marcadores de formação estelar activa e, à medida que o gás ionizado irradia luz, isto transforma-as no tipo de nebulosa de emissão brilhante que vemos nesta imagem. Os fortes ventos estelares dessas estrelas esculpem cristas densas e escavam cavidades abertas no gás, que a câmera infravermelha próxima de Webb (NIRCam) captura aqui em grande detalhe.

A agitação da formação estelar em N159 é cercada por nuvens espessas e esfumaçadas de cor laranja que também ondulam no centro da imagem. A cor laranja claro significa luz emitida por hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, uma importante molécula à base de carbono. As poças de gás azul claro são nuvens de gás H II, ionizadas pela intensa luz ultravioleta emitida por estrelas massivas. Filamentos vermelhos escuros cruzam o centro da imagem, particularmente visíveis acima da região azul do lado direito; estes são feitos de hidrogênio molecular frio. Estes filamentos são a parte mais densa da nebulosa e atualmente protegem as novas estrelas da radiação forte e dos ventos estelares – ao ampliar, podemos ver as estrelas como pontos de luz incorporados nestes filamentos e nos pequenos pilares de gás laranja que se estendem até às bolhas azuis. Eventualmente, essas estruturas irão derreter, deixando para trás suas estrelas completas.

A LMC está repleta de regiões H II como N159 convenientemente localizadas para estudarmos, incluindo a região maior Região N79 e o espetacular Nebulosa da Tarântula. Não são exactamente como as regiões de formação estelar da nossa própria galáxia: a metalicidade da GNM – a sua proporção de elementos, que os astrónomos chamam de “metais”, que são mais pesados ​​que o hidrogénio e o hélio – é significativamente menor do que na galáxia da Via Láctea. Isto dá aos investigadores a oportunidade de estudar as regiões H II em condições mais semelhantes às encontradas no Universo primordial, ajudando-nos a aprender sobre a formação estelar naquela época.

Com menos de três milhões de anos, N159 é uma das regiões de formação estelar mais jovens da Grande Nuvem de Magalhães, contendo milhares de estrelas nos seus estágios iniciais de formação. Desde o advento dos telescópios espaciais, os astrônomos examinaram de perto as populações estelares em N159. O ponto brilhante no lado esquerdo da imagem é a Nebulosa de Papillon, uma bolha excepcionalmente compacta de hidrogénio ionizado que se pensa estar ligada à formação de estrelas massivas: foi resolvida pela primeira vez pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA em 1999. Seções das extensas nuvens de gás foram apresentadas em duas imagens do Hubble em 2025, cobrindo leste e oeste lados da nuvem.

Os dados usados ​​nesta nova imagem do Webb vêm de um programa de observação (#5114) com o objetivo de estudar e comparar estrelas ao longo dos seus diferentes estágios de evolução nesta nebulosa gigante. Em o papel resultanteos astrônomos mergulharam no N159 com mais detalhes graças a esses novos e abrangentes dados do Webb. Eles foram capazes de detectar estrelas extremamente ténues, com menos de um décimo da massa do Sol, e distinguir estrelas maiores, mais quentes e totalmente evoluídas dos jovens objetos estelares ainda envoltos nas nuvens espessas onde nascem. Os seus resultados mostraram que a região oeste da N159 tem mais destes objetos estelares jovens numa área mais concentrada, mostrando que se encontra numa fase inicial de colapso para formar estrelas. Com toda a sequência de formação estelar ocorrendo ao mesmo tempo, N159 é um lugar único para ver de perto a evolução de uma nuvem molecular em colapso.

(Descrição da imagem: Uma nebulosa feita de nuvens de gás e poeira com estrelas se formando em seu interior. No centro e à esquerda, ele é preenchido com um gás azul fino e fino que forma camadas delicadas. Ao redor estão nuvens laranja mais espessas com cristas escuras. Finos filamentos vermelhos de gás cruzam o centro da nebulosa. Bolhas brilhantes no gás contêm aglomerados de estrelas densos e muito brilhantes. Nas bordas, estrelas distantes são visíveis como pontos brilhantes sobre um fundo escuro.)