Estudo revela como aglomerados estelares moldam galáxias

Estudo revela como aglomerados estelares influenciam a formação e evolução das galáxias, utilizando dados do JWST e Hubble.

Esta é uma das braçadeiras da M51, uma galáxia espiral também conhecida pelo nome popular de galáxia do Redemoinho. O JWST capturou esta imagem com sua Câmera de Infravermelho Próximo (NIRCam). A imagem faz parte de um esforço para estudar aglomerados estelares e como seu feedback estelar molda a formação de estrelas e a evolução das galáxias. Crédito da Imagem: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Universidade de Estocolmo) e a equipe FEAST JWST.

Um novo estudo publicado na revista Nature Astronomy investiga a formação e a evolução de aglomerados estelares, revelando como esses grupos de estrelas influenciam a dinâmica das galáxias. A pesquisa, liderada por Alex Pedrini da Universidade de Estocolmo, utiliza dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST) e do Hubble para analisar a interação entre a radiação estelar e o gás molecular nas galáxias.

Aglomerados estelares e formação galáctica

Os aglomerados estelares são fundamentais na formação galáctica, pois são compostos por estrelas que se formam a partir de nuvens de gás molecular. A pesquisa destaca que a formação de estrelas ocorre quando essas nuvens se resfriam e colapsam, gerando protótipos que, ao acumular mais gás, se tornam estrelas massivas. A interação entre a radiação ultravioleta emitida por essas estrelas e o gás circundante é crucial para a evolução das galáxias.

The four galaxies in the study, clockwise from top left: Messier 51, Messier 83, NGC 4449, and NGC 628. Blue is infrared light that shows where bright stars are. Orange and yellow shows ionized gas, and red shows dust grains and complex molecules like polycyclic aromatic hydrocarbons. Image Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team — As quatro galáxias do estudo, no sentido horário a partir do canto superior esquerdo: Messier 51, Messier 83, NGC 4449 e NGC 628. Azul é luz infravermelha que mostra onde estão as estrelas brilhantes. Laranja e amarelo mostram gás ionizado, e vermelho mostra grãos de poeira e moléculas complexas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Crédito da Imagem: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Universidade de Estocolmo) e a equipe FEAST JWST.

Pesquisa com JWST e Hubble

A equipe de pesquisa utilizou o JWST e o Hubble para examinar quase 9.000 aglomerados estelares em quatro galáxias: M51 (Galáxia do Redemoinho), M83, NGC 628 e NGC 4449. O JWST, com suas capacidades de observação em infravermelho, permitiu uma análise detalhada dos aglomerados ainda encobertos por gás, enquanto o Hubble forneceu imagens em luz visível de clusters já expostos. Os resultados estão disponíveis no estudo The emerging timescale of young star clusters regulated by cluster stellar mass.

These images from the research show a star forming complex in M51. It's an RGB composite image of the complex observed with HST and JWST. The panels on the right show different emissions detected with different filters, and each circle is a star cluster. "Positions of eYSCs and optically detected YSCs are marked with red, orange and cyan circles for eYSCI, eYSCII and oYSCs, respectively," the authors explain. eYSCI and eYSCII are embedded clusters, and oYSCs are optically visible clusters. Image Credit: Pedrini et al. 2026. NatAstr — Essas imagens da pesquisa mostram um complexo de formação estelar em M51. É uma imagem composta em RGB do complexo observada com HST e JWST. Os painéis à direita mostram diferentes emissões detectadas com diferentes filtros, e cada círculo é um aglomerado estelar. "As posições dos eYSCs e dos YSCs detectados opticamente estão marcadas com círculos vermelhos, laranjas e cianos para eYSCI, eYSCII e oYSCs, respectivamente", explicam os autores. eYSCI e eYSCII são aglomerados embutidos, e oYSCs são aglomerados visíveis opticamente. Crédito da imagem: Pedrini et al. 2026. NatAstr.

Impacto da radiação estelar

A pesquisa revelou que a radiação estelar dos aglomerados massivos tem um papel preponderante na dispersão do gás natal. A radiação ultravioleta emitida por estrelas massivas ioniza o gás ao redor, influenciando a formação de novas estrelas e a dinâmica galáctica. O estudo enfatiza que a quantidade de estrelas massivas em um aglomerado está diretamente relacionada à sua massa, o que implica que aglomerados maiores produzem mais fótons ionizantes, afetando significativamente a evolução das galáxias.

These images show the location of one of the star clusters in M51, the Whirlpool Galaxy. "The thick cloud of star-forming gas, in which clumps collapsed to form each of the individual star clusters, is shown here in red and orange colours that represent infrared light emitted by ionised gas, dust grains, and complex molecules such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)" a press release states. Many of the bright dots are not individual stars, but clusters of stars. The cyan regions are caused by powerful UV radiation from hot young stars in the clusters. Eventually, stellar feedback and supernovae explosions will drive gas away, ending star formation. Image Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team — Estas imagens mostram a localização de um dos aglomerados estelares em M51, a Galáxia do Redemoinho. "A espessa nuvem de gás formador de estrelas, na qual aglomerados colapsaram para formar cada um dos aglomerados estelares individuais, é mostrada aqui em cores vermelha e laranja que representam a luz infravermelha emitida por gás ionizado, grãos de poeira e moléculas complexas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs)", afirma um comunicado à imprensa. Muitos dos pontos brilhantes não são estrelas individuais, mas aglomerados de estrelas. As regiões cian são causadas pela poderosa radiação UV de estrelas jovens e quentes nos aglomerados. Eventualmente, o feedback estelar e as explosões de supernovas expulsarão o gás, encerrando a formação de estrelas. Crédito da Imagem: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Universidade de Estocolmo) e a equipe FEAST JWST.

Resultados e implicações do estudo

Os resultados indicam que a formação de aglomerados estelares e a dispersão do gás natal ocorrem em escalas de tempo que são fundamentais para entender o ciclo de formação estelar nas galáxias. A pesquisa também faz parte do programa FEAST (Feedback in Emerging extrAgalactic Star clusTers), que visa aprofundar o conhecimento sobre a interação entre aglomerados estelares e o meio interestelar. As descobertas têm implicações significativas para a astrofísica, contribuindo para um entendimento mais abrangente da evolução galáctica.

O estudo sobre aglomerados estelares representa um avanço importante na compreensão da formação e evolução das galáxias. A combinação de dados do JWST e do Hubble proporciona uma visão mais clara dos processos envolvidos, permitindo que os astrônomos explorem as complexas interações entre estrelas e o meio que as rodeia.

Fonte: universetoday.com