P: As massas e densidades das nuvens interestelares governam o tamanho das estrelas que nascem nas nuvens?

Bruce Ameismeier,

Chicago, Illinois

Nuvens formadoras de estrelas, como a Fenda Aquila (fotografada acima em luz infravermelha pelo Observatório Espacial Herschel), formam filamentos e núcleos que dão origem a estrelas. Os astrônomos ainda não sabem ao certo por que nuvens de massas e densidades variadas formam populações de estrelas semelhantes. Crédito da imagem: ESA / Herschel / SPIRE / PACS / Ph. André (CEA Saclay) para o consórcio do programa chave “Gould Belt survey”

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R: Para estrelas como o nosso Sol, seu tamanho físico é definido por um grande equilíbrio físico entre a gravidade e a radiação. A força da gravidade esmaga, tentando encolher a estrela. O reator de fusão nuclear central libera energia, que aquece e incha a estrela. Se inchar muito, porém, o reator desacelera e a estrela esfria.

Portanto, para uma dada estrela de um tamanho específico, um equilíbrio natural é alcançado entre a atração da gravidade para dentro, definida pela massa da estrela, e a pressão para fora da radiação, definida pelo processo de fusão nuclear no núcleo da estrela. Em resumo, o tamanho de uma estrela é definido predominantemente por sua própria massa.

Mas como é definida a massa de uma estrela? Como sua pergunta sugere, as propriedades da nuvem de gás original devem desempenhar um papel. Sabemos que as partes das nuvens interestelares que são densas o suficiente para formar estrelas são, na melhor das hipóteses, fracamente unidas pela gravidade. À medida que se contraem sob a influência da gravidade, eles não se comprimem em uma estrela, mas, em vez disso, se dividem em várias partes menores e mais densas, chamadas de "núcleos pré-estelares". Esses núcleos são os locais de nascimento de estrelas individuais. A massa e a densidade das nuvens interestelares parecem ser propriedades físicas importantes para determinar o número desses núcleos e, portanto, o número de estrelas que a nuvem formará.

No entanto, ainda não temos um entendimento sólido sobre quanta massa de um determinado núcleo chega à estrela final. Tudo o que sabemos é que uma grande variedade de diferentes regiões de formação de estrelas na Via Láctea parecem terminar com uma mistura semelhante de estrelas de baixa e alta massa, então a massa e a densidade da nuvem-mãe não parecem ter um forte impacto. O trabalho continua!

Robert Gutermuth

Professor Assistente de Pesquisa,

Departamento de Astronomia,

University of Massachusetts Amherst

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Referência:

AMEISMEIER, Bruce. What determines how big a star is?. Astronomy, 25, fev. 2019. Disponível em: <https://astronomy.com/magazine/ask-astro/2019/02/how-stars-are-born?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR0Nc8kDR4ppTiSSb8fu5glPqqUtT2KBM7DCkeeewHYWupEQXdwKMkDFNT8>. Acesso em: 21, jun. 2021.