Caros Leitores;
Esta
imagem mostra a distribuição de densidade em uma simulação de uma nuvem
molecular turbulenta.
NASA/E. Scannapieco et al (2024)
Em um avião, os movimentos do ar em escalas pequenas e grandes
contribuem para a turbulência, o que pode resultar em um voo turbulento. A
turbulência em uma escala muito maior é importante para a forma como as
estrelas se formam em nuvens moleculares gigantes que permeiam a Via Láctea.
Em um novo estudo financiado pela NASA no periódico Science Advances ,
cientistas criaram simulações para explorar como a turbulência interage com a
densidade da nuvem. Grumos, ou bolsões de densidade, são os lugares onde novas
estrelas nascerão. Nosso Sol, por exemplo, se formou há 4,6 bilhões de anos em
uma porção irregular de uma nuvem que entrou em colapso.
“Sabemos que o principal processo que
determina quando e quão rápido as estrelas são feitas é a turbulência, porque
ela dá origem às estruturas que criam estrelas”, disse Evan Scannapieco,
professor de astrofísica na Arizona State University e autor principal do
estudo. “Nosso estudo descobre como essas estruturas são formadas”.
Nuvens moleculares gigantes são cheias de
movimentos aleatórios e turbulentos, que são causados pela gravidade,
agitados pelos braços galácticos e ventos, jatos e explosões de estrelas
jovens. Essa turbulência é tão forte que cria choques que impulsionam as
mudanças de densidade na nuvem.
As simulações usaram pontos chamados
partículas traçadoras para atravessar uma nuvem molecular e viajar junto com o
material. Conforme as partículas viajam, elas registram a densidade da parte da
nuvem que encontram, construindo um histórico de como os bolsões de densidade
mudam ao longo do tempo. Os pesquisadores, que também incluíram Liubin Pan da
Universidade Sun Yat Sen na China, Marcus Brüggen da Universidade de Hamburgo
na Alemanha e Ed Buie II do Vassar College em Poughkeepsie, Nova York,
simularam oito cenários, cada um com um conjunto diferente de propriedades
realistas da nuvem.
Vídeo:
https://youtu.be/zK3an4jdzXg
Esta animação mostra a distribuição de densidade em uma
simulação de uma nuvem molecular turbulenta. As cores representam a densidade,
com azul escuro indicando as regiões menos densas e vermelho indicando as
regiões mais densas. Crédito: NASA/E. Scannapieco et al (2024)
A
equipe descobriu que a aceleração e desaceleração dos choques desempenham um
papel essencial no caminho das partículas. Os choques desaceleram à medida que
entram em gás de alta densidade e aceleram à medida que entram em gás de baixa
densidade. Isso é semelhante a como uma onda do oceano se fortalece quando
atinge águas rasas na costa.
Quando
uma partícula atinge um choque, a área ao redor dela se torna mais densa. Mas
como os choques desaceleram em regiões densas, uma vez que os pedaços se tornam
densos o suficiente, os movimentos turbulentos não podem torná-los mais densos.
Essas regiões de alta densidade mais cheias são onde as estrelas têm mais
probabilidade de se formar.
Enquanto
outros estudos exploraram estruturas de densidade de nuvens moleculares, esta
simulação permite que cientistas vejam como essas estruturas se formam ao longo
do tempo. Isso informa a compreensão dos cientistas sobre como e onde as
estrelas provavelmente nascerão.
“Agora
podemos entender melhor por que essas estruturas têm a aparência que têm,
porque podemos rastrear suas histórias”, disse Scannapieco.
Esta
imagem mostra parte de uma simulação de uma nuvem molecular. As cores
representam a densidade, com o azul escuro indicando as regiões menos densas e
o vermelho indicando as regiões mais densas. Partículas traçadoras,
representadas por pontos pretos, atravessam a nuvem simulada. Ao examinar como
elas interagem com choques e bolsões de densidade, os cientistas podem entender
melhor as estruturas em nuvens moleculares que levam à formação de estrelas.
NASA/E.
Scannapieco et al (2024)
O
Telescópio Espacial James Webb da NASA está explorando a estrutura de nuvens
moleculares. Ele também está explorando a química de nuvens moleculares, que
depende da história do gás modelado nas simulações. Novas medições como essas
informarão nossa compreensão da formação de estrelas.
Para saber mais, acesse o linlk>
Fonte: NASA / Elizabeth Landau / Publicação 30/10/2024
https://science.nasa.gov/universe/stars/nasa-funded-study-explores-turbulence-in-molecular-clouds/
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