Nebulosa NGC 3603: Fábrica de Estrelas Massivas entre as Maiores

Um berçário de estrelas massivas

Localizada a cerca de 20.000 anos-luz na constelação de Carina (abaixo da constelação do Cão Maior, no céu austral), a nebulosa NGC 3603 é uma vasta região H II. Abriga um dos aglomerados estelares mais densos da nossa Galáxia, conhecido como NGC 3603 YC. Este aglomerado contém várias centenas de estrelas massivas dos tipos O e B, cuja massa muitas vezes excede 20 M_☉.

As estrelas dos tipos O e B são as mais massivas e quentes da sequência principal. Sua temperatura superficial atinge entre 30.000 K e 50.000 K para as O, e entre 10.000 K e 30.000 K para as B. Sua vida é muito curta, da ordem de 1 a 10 milhões de anos, antes de explodirem como supernovas.

N.B.:
Uma região H II é uma nuvem de gás composta principalmente de hidrogênio ionizado. Ela se forma quando a luz ultravioleta de estrelas muito jovens e quentes arranca elétrons dos átomos de hidrogênio circundantes. Essas regiões são os "berços" das estrelas e aparecem brilhantes em observações ópticas e UV. A densidade e a temperatura do gás em uma região H II influenciam fortemente a formação estelar e a estrutura da nebulosa.

Um laboratório galáctico para a formação estelar

Os astrônomos consideram NGC 3603 como um modelo em miniatura do núcleo das galáxias starburst. A densidade do gás, a temperatura e a taxa de formação estelar são semelhantes, embora confinadas em um volume de cerca de 50 anos-luz de diâmetro. Observações em infravermelho e raios X revelam a presença de uma retroalimentação energética intensa: ventos estelares supersônicos, ondas de choque e bolhas de gás quente. Esses fenômenos limitam a formação de futuras estrelas ao dispersar o gás, enquanto comprimem certas áreas, favorecendo novos colapsos gravitacionais.

Composição e condições físicas

O gás que cerca as estrelas de NGC 3603 é composto principalmente de hidrogênio (≈ 90%) e hélio (≈ 10%), com alguns elementos mais pesados criados por gerações anteriores de estrelas massivas. O estudo da luz emitida por esse gás mostra que ele está muito ionizado, ou seja, os átomos perderam elétrons devido à radiação intensa das estrelas jovens. A densidade do gás é bastante alta (entre 1.000 e 10.000 partículas por cm³) e sua temperatura gira em torno de 10.000 K, tornando-o muito quente e luminoso.

Um espelho das regiões extragalácticas

Como NGC 3603 está relativamente próxima de nós, os astrônomos podem observar suas estrelas e seu gás com grande detalhe. Isso permite estudar fenômenos que não podem ser vistos em galáxias distantes, onde as estrelas são pequenas demais para serem distinguidas individualmente. NGC 3603 serve assim como modelo para entender como as grandes regiões de formação estelar em outras galáxias funcionam, medindo como a turbulência, a radiação e a gravidade influenciam o nascimento das estrelas.

N.B.:
O aglomerado NGC 3603 YC contém várias estrelas do tipo Wolf-Rayet, cuja vida é muito curta (≈ 3 milhões de anos). Esses objetos injetam enormes quantidades de energia no meio interestelar e contribuem para o enriquecimento de metais pesados no gás galáctico.