Aglomerados Estelares
Em 1902, Sir James Hopwood Jeans (1877-1946) calculou a
massa crítica para colapso gravitacional de uma nuvem gasosa como da ordem de 1000 massas solares.
Esta grande nuvem se fragmenta, formando aglomerados de estrelas.
As estrelas de um cúmulo ou aglomerado estelar normal formaram-se da mesma nuvem
de gás e portanto têm a mesma idade, a mesma composição química primordial e,
aproxidamente, a mesma
distância até nós. Quanto mais próximo o aglomerado está da Terra, maior é o seu
diâmetro aparente (angular).
Existem aglomerados abertos com dezenas a centenas de estrelas, como
as Plêiades, também chamadas de As Sete Irmãs, pois podemos ver sete
estrelas a olho nu. As Plêiades, catalogadas como M45 e NGC 1432,
na constelação do Touro, com magnitude
aparente total de 1,20, estão a 410 anos-luz da Terra, têm um diâmetro
aparente de 110', quase 2°, e aproximadamente 20 milhões de anos.
Naturalmente em um campo (área) tão grande, um
grande número de estrelas naquela direção
não pertence ao aglomerado.
Existem cerca de 160 cúmulos globulares na nossa Galáxia,
com centenas de milhares de estrelas,
como
Ω Centauri. Este cúmulo, também chamado de NGC 5139, está a
15 000 anos-luz da Terra, na constelação do Centauro,
tem magnitude aparente total de 3,70 e
diâmetro de 36', equivalente a 170 anos-luz.
Ω Cen está a cerca de 15 mil anos-luz da Terra, tem cerca de 12 bilhões de anos,
e as estrelas azuis observadas pela câmera do Telescópio Espacial Hubble, no centro,
são causadas por interação entre estrelas binárias próximas.
Cúmulo globular M80, contém centenas de milhares de
estrelas e está localizado a 28 mil anos-luz da Terra.
Diagrama HR de diversos aglomerados e cúmulos estelares.
Como veremos na
seção de evolução estelar,
a idade de cada aglomerado é medida calculando-se a
idade da estrela que está saindo da seqüência principal
(
Turn-Off Point), e está indicada no lado direito da figura.
Essa figura foi publicada pelo astrônomo americano
Allan Rex Sandage (1926-2010) em 1957.
Para cúmulos e aglomerados de estrelas, que nasceram da mesma
nuvem de gás e, portanto, iniciaram suas vidas com a mesma
composição química, a seqüência
principal no diagrama HR é uma linha fina.
Diagrama HR do cúmulo globular mais próximo de nós, M4, observado com
o Telescópio Espacial Hubble, e publicado por
Harvey B. Richer (UBC), J. Brewer (UBC), Gregory G. Fahlman (NRC/HIA), Jason Kalirai (UBC), Peter B. Stetson (NRC/HIA), Brad M.S. Hansen (UCLA), R.Michael Rich (UCLA), R.A. Ibata (Strasbourg), B. K. Gibson (Swinburne), Michael Shara (AMNH) em
2004 no Astronomical Journal, 127, 2904.
Diagrama HR do cúmulo globular NGC 6397, observado durante 126 órbitas com o Telescópio Espacial Hubble
e publicado por
Harvey B. Richer (UBC), Aaron Dotter (Dartmouth), Jarrod Hurley (Swinburne), Jay Anderson (Rice), Ivan King (Washington), Saul Davis (UBC), Gregory G. Fahlman (HIA/NRC), Brad M. S. Hansen (UCLA), Jason Kalirai (UCSC), Nathaniel Paust (STScI), R. Michael Rich (UCLA), Michael M. Shara (AMNH)
no Astronomical Journal, 135, 2141, em 2008, mostrando tanto a sequência principal
quanto a faixa de esfriamento das anãs brancas, até as anãs brancas mais frias, que se tornam azuis por
absorção devido a formação de pseudo-moléculas de H2
ou H-He, por colisões. As estrelas selecionadas para o diagrama têm
movimento próprio indetectável,
comparando com imagens obtidas vários anos antes com o
Wide Field Planetary Camera II e, portanto, não estão na frente do
cúmulo.
Don Earl Winget (1955-), Kepler de Souza Oliveira Filho (1956-), Fabíola Campos, Mike Houston
Montgomery, Leo Girardi, Pierre Bergeron & Kurtis Williams
publicaram em 2009 o artigo
The Physics of Crystallization from Globular Cluster White
Dwarf Stars in NGC 6397,
no Astrophysical Journal Letters, 693, L6,
mostrando que o acúmulo de anãs brancas em mF814W=26.5
demonstra a existência a cristalização e a transição de fase
com liberação de calor latente predita
por Hugh Van Horn (1968, Astrophysical Journal, 151, 227).
Imagem obtida pelo Telescópio Espacial Hubble do cúmulo R136, no centro
da região de 30 Doradus, com as estrelas mais massivas conhecidas.
A região de 30 Dor fica a 170 mil anos-luz, na Grande Nuvem de Magalhães.
Evolução de um aglomerado desde idade zero até cerca de 10 bilhões de anos. Com o passar do tempo, estrelas cada vez de mais baixa massa saem da
seqüência principal, tornando-se gigantes e depois supergigantes.
Simulações de cúmulos
Determinação de distâncias espectroscópicas
A Via Láctea
Vida das Estrelas
Imagem do cúmulo da Caixinha de Jóias
Astronomia e Astrofísica
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Modificada em 19 dez 2023