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Nuvem molecular de hidrogénio Eos a 300 anos-luz é finalmente revelada

Observatório com telescópio a acompanhar visualização digital de partículas e ondas cósmicas no espaço.

Afinal, um colosso que esteve sempre à espreita na vizinhança galáctica do Sistema Solar acaba de ser revelado em toda a sua dimensão - apesar de permanecer invisível a olho nu.

Uma nuvem molecular chamada Eos na Bolha Local

A cerca de 300 anos-luz, na orla da Bolha Local (a cavidade de baixa densidade que envolve a nossa região do espaço), astrónomos identificaram uma enorme nuvem de hidrogénio molecular - o componente molecular fundamental a partir do qual se constrói matéria no Universo.

A estrutura, baptizada Eos em homenagem à deusa grega da aurora, apresenta uma forma aproximadamente crescente. O mapeamento indica um diâmetro de cerca de 80 a 85 anos-luz. Se os nossos olhos conseguissem vê-la no céu nocturno, a nuvem teria uma extensão aparente 40 vezes maior do que a largura da Lua Cheia.

O método: fluorescência no ultravioleta distante do hidrogénio molecular

Esta é a primeira vez que se consegue detectar material molecular no espaço interestelar procurando directamente o brilho no ultravioleta distante. A equipa chegou à descoberta ao analisar observações disponibilizadas publicamente e recolhidas pelo telescópio espacial ultravioleta sul-coreano STSat-1.

O hidrogénio representa cerca de 90 percent do Universo visível em número de átomos e 73 percent em massa. Quando o hidrogénio molecular é irradiado pela luz ultravioleta das estrelas, pode emitir fluorescência no ultravioleta distante; foi precisamente esse sinal forte, associado à interacção entre radiação estelar e moléculas, que os investigadores procuraram.

"Esta é a primeira nuvem molecular de sempre descoberta ao procurar directamente a emissão no ultravioleta distante do hidrogénio molecular", afirma a astrofísica Blakesley Burkhart, da Universidade Rutgers, nos EUA. "Os dados mostraram moléculas de hidrogénio a brilhar, detectadas através de fluorescência no ultravioleta distante. Esta nuvem está literalmente a brilhar no escuro."

Porque é tão difícil ver o meio interestelar

Ao olhar para o céu nocturno, estrelas e planetas parecem diamantes dispersos sobre veludo: vemos pontos de luz, mas quase nada no intervalo entre eles. No entanto, o espaço entre as estrelas não está vazio. Há material molecular muito difuso a derivar pelo meio interestelar e, por vezes, esse material agrega-se em regiões de maior densidade, formando nuvens.

É dessa matéria que nascem as estrelas, mas ela pode ser extremamente difícil de observar quando não está concentrada numa nebulosa evidente. A razão é simples: as estrelas brilham intensamente, enquanto o brilho do meio interestelar é extraordinariamente ténue.

Ainda assim, existem estratégias para o detectar. Por exemplo, a luz que atravessa uma nuvem pode sofrer alterações subtis - seja na orientação da onda, seja através de um ligeiro desvio na frequência.

O problema dos traçadores e as nuvens “invisíveis”

Uma hipótese para explicar o pouco que se vê do material molecular disperso é que parte dele tem escapado aos métodos tradicionais. Um dos traçadores mais usados pelos astrónomos é o monóxido de carbono, que já forneceu um grande volume de informação sobre o meio interestelar. Porém, nem todas as nuvens contêm muito monóxido de carbono - e essas podem passar despercebidas.

Ao optar por um caminho diferente, Burkhart e os colegas mostraram que a fluorescência no ultravioleta distante pode revelar precisamente essas regiões antes ocultas.

Massa, composição e destino da nuvem Eos

A técnica permitiu delinear a dimensão e a forma de Eos e estimar o seu conteúdo. Dentro do contorno observado, a nuvem alberga cerca de 2,000 massas solares de hidrogénio, correspondendo a aproximadamente 36 percent da massa total da nuvem.

A equipa concluiu ainda que o material está provavelmente a ser “evaporado” pela influência das estrelas vizinhas, num processo conhecido como fotodissociação. A dissipação ocorre a um ritmo de cerca de 600 massas solares por milhão de anos, o que significa que Eos deverá desaparecer por completo dentro de aproximadamente 5.7 milhões de anos.

Em termos cósmicos, trata-se de um intervalo curto.

O que Eos pode ensinar sobre a formação de estrelas e planetas

"Quando olhamos através dos nossos telescópios, apanhamos sistemas solares inteiros em plena formação, mas não sabemos em detalhe como isso acontece", diz Burkhart. "A nossa descoberta de Eos é entusiasmante porque agora podemos medir directamente como as nuvens moleculares se estão a formar e a dissociar, e como uma galáxia começa a transformar gás e poeira interestelares em estrelas e planetas."

Mais do que caracterizar uma única nuvem, o trabalho aponta um método viável para procurar as nuvens moleculares até aqui invisíveis que se escondem por toda a Via Láctea - e possivelmente muito para lá dela. Isso poderá trazer novas pistas sobre a história de formação estelar da nossa galáxia e sobre a forma como esse processo decorreu ao longo de vastas escalas de espaço e tempo.

"A utilização da técnica de emissão por fluorescência no ultravioleta distante pode reescrever a nossa compreensão do meio interestelar, revelando nuvens ocultas por toda a galáxia e até aos limites mais distantes detectáveis da aurora cósmica", afirma a cosmóloga Thavisha Dharmawardena, da Universidade de Nova Iorque.

A investigação foi publicada na Nature Astronomy.

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