Enquanto exploramos os confins do universo a cerca de dez bilhões de anos-luz da Terra, a vizinhança solar ainda reserva surpresas.
Uma equipe internacional, incluindo pesquisadores do Departamento de Astrofísica (DAp), encontrou em dados de arquivo uma nuvem de hidrogênio molecular escura, localizada a 300 anos-luz do Sol, na borda da Bolha Local. Esta é a primeira nuvem molecular descoberta por fluorescência H
2 e um belo exemplo de estudo da interação de uma nuvem com uma superbubla.
Renderização 3D das nuvens de poeira na vizinhança solar (a densidade da poeira aumenta do azul para o vermelho), vista de cima do plano Galáctico e mostrando a forma da cavidade da Bolha Local (em amarelo transparente), a localização da nuvem Eos (dentro do círculo) e a posição de algumas nuvens moleculares conhecidas. O estudo foi publicado na revista
Nature Astronomy.
O espaço entre as estrelas é preenchido por gás e poeira. Esse meio é agitado por correntes, sacudido por ondas de choque de explosões estelares, irradiado pelos raios ultravioleta (UV) das estrelas e esculpido pela gravitação. Ele está em constante movimento, e o gás circula entre vastas bolhas tênues e quentes causadas pela atividade estelar e nuvens mais compactas, frias e densas, onde nascem novas estrelas.
O gás dessas nuvens densas é composto principalmente de moléculas, mas as mais abundantes, H
2, emitem tão pouca radiação nesses ambientes frios que é necessário usar a emissão de rádio das moléculas de CO, muito mais raras, para mapear as nuvens moleculares. No entanto, sabe-se que
grandes quantidades de gás molecular escapam das observações de CO.
Porém, na presença de raios UV, as moléculas H
2 podem se excitar e se tornar luminescentes por fluorescência, assim como pedras ou animais que exibem cores magníficas quando iluminados por luz negra (UV).
A equipe utilizou os mapas de fluorescência H
2 obtidos entre 2003 e 2005 pelo instrumento FIMS/SPEAR a bordo do satélite coreano STSAT-1. Combinados com um conjunto de mapas de emissão de CO, emissão de rádio dos átomos de hidrogênio, emissão infravermelha da poeira e absorção de raios X pelo gás, os autores encontraram uma nuvem molecular até então desconhecida, com uma massa de 3400 vezes a do Sol, próxima de nós, mas ainda não catalogada devido à falta de emissão luminosa além desse fraco brilho fluorescente.
Posição de Eos no mapa de emissão de fluorescência do hidrogênio molecular em ultravioleta distante em todo o céu.
Esta nuvem, batizada de Eos em homenagem à deusa da aurora, é a primeira nuvem molecular descoberta graças à fluorescência H
2. Ela contém um aglomerado visível em CO, mas que revela apenas a ínfima parte visível (menos de 1%) do iceberg.
A nuvem se estende entre 300 e 400 anos-luz do Sol. É muito provável que esteja associada à borda da Bolha Local (uma
versão animada está disponível, e um
mapa interativo 3D pode ser acessado com Google Chrome ou Firefox).
Esta última é uma grande cavidade de gás incandescente (um milhão de graus), inflada por múltiplas explosões estelares até um tamanho de 2000 a 3000 anos-luz. O Sol a atravessa há 5 a 7 milhões de anos. Em sua expansão, a Bolha varreu e comprimiu uma casca de gás denso em seu entorno, da qual a nuvem Eos provavelmente faz parte.
As medições indicam que os dias de Eos estão contados, pois os raios UV que permitem que ela brilhe por fluorescência também dissociam as moléculas H
2, que serão destruídas em 5 ou 6 milhões de anos. Até lá, Eos fornece um laboratório próximo para estudar como uma nuvem evolui em contato com o gás incandescente e os raios UV e X de uma superbubla, algo que ocorre frequentemente no ciclo do gás interestelar nas galáxias.
Fonte: CEA IRFU