Globular Clusters são colecções densamente embaladas de estrelas antigas. De forma aproximadamente esférica, eles contêm centenas de milhares, e às vezes milhões, de estrelas. Estudá-las ajuda os astrônomos a estimar a idade do universo ou a descobrir onde fica o centro de uma galáxia.
Existem cerca de 150 aglomerados globulares conhecidos na galáxia Via Láctea, de acordo com o site HyperPhysics da Georgia State University. A maioria é estimada em pelo menos 10 bilhões de anos e contém algumas das estrelas mais antigas da galáxia. Os aglomerados provavelmente se formaram muito cedo, antes da galáxia se aplanar em um disco em espiral.
Aglomerados globulares, como Messier 13 (M13) na constelação Hércules, podem ser vistos a olho nu. Eles são bonitos de se ver, mas foi somente depois que os telescópios foram inventados que eles começaram a brilhar em círculos astronômicos. Com os telescópios, foi possível observar mais de perto as estrelas dentro destes aglomerados. São principalmente estrelas vermelhas de baixa massa e estrelas amarelas de massa intermediária – nenhuma delas é mais maciça do que 0,8 massa solar, de acordo com a Hiperfísica.
algumas outras observações gerais dos aglomerados globulares, de acordo com a Pennsylvania State University: eles são encontrados em todas as direções no céu, a densidade de estrelas em um aglomerado globular é muito maior do que a densidade de estrelas ao redor do sol, e os aglomerados não contêm nenhum gás. A abundância de quaisquer elementos mais pesados que o hélio é apenas de 1% a 10% da abundância dos mesmos elementos no sol.
Física
Globular clusters formados a partir de nuvens moleculares gigantes, ou enormes massas de gás que formam estrelas à medida que elas colapsam. Como há menos gás livre disponível agora do que no início do universo, aglomerados globulares geralmente não podem se formar hoje.
No entanto, há um aglomerado globular se formando em uma galáxia próxima à Via Láctea chamada Grande Nuvem de Magalhães. Isto porque tem uma quantidade incomum de gás, Harvey Richer, um astrofísico da Universidade de British Columbia em Vancouver, Canadá, disse ao Space.com.
Embora você possa ver várias gerações de estrelas em aglomerados globulares, o que acontece é que as gerações subsequentes evoluem a partir da primeira. O primeiro conjunto de estrelas devoram a maior parte do gás e depois, à medida que morrem (milhões de anos depois), ejectam o gás. Isto significa que a diferença de idade entre as diferentes gerações de conjuntos de estrelas é pequena, menos de 1% da idade do conjunto globular, acrescentou Richer.
As estrelas mais jovens têm elementos mais pesados e mais hélio do que as suas companheiras mais velhas, e também têm movimentos diferentes do que as estrelas mais velhas. Pesquisas recentes com o Telescópio Espacial Hubble revelaram que a população original está mais centrada no aglomerado globular, enquanto estrelas mais novas se difundem lentamente para fora.
Cada aglomerado globular se move como um todo em sua galáxia hospedeira, mas dentro do aglomerado as estrelas também se movem individualmente e aleatoriamente – quase como moléculas em um gás, disse Richer. Os movimentos individuais das estrelas agem como um escudo que as impede de eventualmente colidirem umas com as outras. Entretanto, a gravidade também age como uma cola para parar o aglomerado estelar de voar separadamente.
Aglomerados globulares também giram, mas não tanto quanto uma galáxia como a Via Láctea. Isso porque a nuvem de gás original da qual os aglomerados foram criados também não estava girando rapidamente, disse Richer. No entanto, uma leve rotação é aparente nos aglomerados porque eles estão um pouco achatados, mostrando o movimento. Uma rotação típica é entre 5 a 10 quilômetros por segundo (3 a 6 mph). Em contraste, a Via Láctea gira a 250 km/segundo (155 milhas/segundo).
Principais descobertas
Os dois primeiros aglomerados oficialmente descobertos e nomeados na era telescópica foram M22 (em Sagitário, em 1665) e Omega Centauri em Centauro, de acordo com a Enciclopédia Britânica. Como M13, os Ômega Centauri também são visíveis a olho nu, mas não foi classificado como um aglomerado globular até ser examinado por um telescópio.
M22 foi um achado notável não só pela sua descoberta precoce, mas também pelas idades das estrelas dentro dele. As estrelas variam entre 12 bilhões e 13 bilhões de anos de idade, que datam de perto da formação do universo há 13,8 bilhões de anos, segundo a Agência Espacial Europeia.
” não é tão surpreendente como é um dos aglomerados globulares mais brilhantes visíveis do hemisfério norte, localizado na constelação de Sagitário, perto do Bulge Galáctico – a densa massa de estrelas no centro da Via Láctea,” segundo a ESA.
É complicado encontrar M13 a olho nu, mas se os céus são especialmente escuros e claros é possível, escreveu a ESA. Omega Centauri e M13 foram ambos descobertos por Edmund Halley no século XVIII; Halley é mais conhecido como o astrónomo que descobriu que o cometa Halley regressa periodicamente à Terra.
“Como Halley escreveu: ‘Isto é apenas um pequeno Patch, mas mostra-se ao olho nu, quando o céu está sereno e a Lua ausente'”, escreveu a ESA. Séculos depois, M13 também foi o alvo da mensagem do radiotelescópio Arecibo para extraterrestres em 1974.
Em 1917 o astrônomo Harlow Shapley, estudando Cefeides, um certo tipo de estrela variável dentro de cada aglomerado, notou que estas estrelas brilham com um brilho previsível dependendo da distância do receptor. Ele foi capaz de calcular as distâncias a estas estrelas, o que revelou que o centro galáctico está na constelação Sagitarrius.
Shapley também notou que os aglomerados globulares estão dispostos simetricamente ao redor da galáxia, mas que eles estavam dispostos igualmente acima e abaixo do plano galáctico, parecendo evitar o próprio plano.
O modelo deShapley aumentou muito o tamanho da galáxia e empurrou o sistema solar – e a humanidade – para mais longe do centro. No entanto, Shapley acreditava que o universo era “uma unidade única, enorme e abrangente”, de acordo com o Instituto Americano de Física. Com base na pesquisa de Shapley, Edwin Hubble encontrou aglomerados globulares que estavam ainda mais distantes – até 10 vezes mais distantes – e que estavam além da Via Láctea, em outras galáxias. Apresentado com as evidências de Hubble, Shapley alegadamente ficou feliz em ver suas teorias refutadas.
A contribuição de Hubble
O Telescópio Espacial Hubble tem sido particularmente produtivo quando se trata de olhar para clusters globulares, porque eles não são obscurecidos pela atmosfera da Terra. Com uma ausência de cintilação estelar, as estrelas entram em visão mais nítida. Isto torna mais fácil calcular a sua distância e propriedades. Apenas em uma área da constelação Virgo, a NASA escreveu em um lançamento em 2008, o telescópio revelou mais de 11.000 aglomerados globulares.
Ao mesmo tempo, o telescópio deu dicas de porque o M87 (que está embutido na mesma região) tem mais aglomerados de estrelas do que o que seria esperado. Isto porque M87 e aglomerados como ele foram criados em áreas muito densas do universo que proporcionaram condições mais favoráveis para o nascimento de estrelas, que ocorre em nuvens de gás chamadas nebulosas.
Hubble também destruiu uma percepção de longa data entre os astrônomos de que os aglomerados globulares sempre contêm estrelas mais ou menos da mesma idade. Os aglomerados globulares mais maciços provavelmente se agarram a qualquer material que esteja próximo e nascem novas gerações de estrelas, escreveu a NASA em um lançamento passado.