Hubble revela uma superbolha cósmica cercada por quase 30 mil estrelas bebês

No centro desta imagem existe um vazio tão grande que a luz levaria mais de dois séculos para atravessá-lo. Ao redor, filamentos de gás, faixas de poeira e milhares de pontos luminosos registram uma história em que a morte e o nascimento de estrelas acontecem no mesmo cenário.

O mosaico produzido com dados do Telescópio Espacial Hubble mostra a nebulosa LHA 120-N44, conhecida simplesmente como N44. A região fica na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia que orbita a Via Láctea a aproximadamente 160 mil anos-luz da Terra, na direção da constelação do Dourado.

A divulgação chama atenção pelas cores, mas o resultado científico é ainda mais impressionante: o levantamento identificou quase 30 mil estrelas jovens que ainda não começaram a produzir energia de forma estável pela fusão de hidrogênio em seus núcleos.

Uma bolha grande demais para ter sido soprada de uma vez

A estrutura escura próxima do centro de N44 é chamada de superbolha. Ela se estende por cerca de 210 anos-luz em uma direção e 140 anos-luz na outra. Para comparação, a estrela mais próxima do Sol está a pouco mais de quatro anos-luz de distância.

Não se trata de uma esfera sólida nem de um buraco negro. É uma cavidade no meio do gás interestelar, aberta pela ação combinada de estrelas muito massivas. Durante suas vidas, elas lançam ventos intensos de partículas. No fim, algumas explodem como supernovas e injetam ainda mais energia no ambiente.

Ao longo de milhões de anos, essas ondas empurraram para fora grande parte do material que existia no centro. O que vemos é a marca deixada por gerações de estrelas que remodelaram a própria nuvem onde nasceram.

A destruição que prepara novos nascimentos

O gás expulso não desapareceu. Ele foi comprimido nas bordas da cavidade e formou uma concha densa ao redor da superbolha. Em algumas regiões, essa compressão favorece o colapso de nuvens frias em concentrações cada vez menores e mais densas.

É dentro desses nós que novas estrelas começam a se formar. Por isso, N44 apresenta um aparente paradoxo cósmico: as mesmas estrelas que varreram e destruíram parte da nebulosa podem ter ajudado a preparar o ambiente para a geração seguinte.

Essa ligação, porém, não deve ser simplificada como uma única explosão criando instantaneamente milhares de estrelas. Ventos, radiação, gravidade, turbulência e supernovas atuam em escalas diferentes. Uma das tarefas dos astrônomos é separar quanto cada processo acelerou, atrasou ou interrompeu a formação estelar em cada trecho da nuvem.

Quase meio milhão de estrelas sob observação

O programa de observação do Hubble realizou um censo extraordinariamente detalhado de N44. Os pesquisadores catalogaram quase 500 mil estrelas, incluindo objetos que realmente pertencem ao complexo e outros que aparecem em primeiro plano na mesma direção do céu.

Entre os objetos analisados, cerca de 30 mil foram classificados como estrelas de pré-sequência principal. Elas já nasceram do colapso de gás e poeira, mas ainda não alcançaram em seus núcleos as condições estáveis necessárias para fundir hidrogênio em hélio — etapa que define a maior parte da vida de uma estrela como o Sol.

Essas estrelas jovens costumam ser fracas e ficam misturadas em campos extremamente cheios. A sensibilidade e a resolução do Hubble permitiram separar fontes que telescópios menos precisos poderiam confundir em um único ponto de luz.

O que os cientistas ainda querem medir

Contar estrelas bebês é apenas o começo. A equipe usa N44 para investigar quanto tempo transcorre entre o colapso de uma nuvem fria, a formação de um núcleo denso e o momento em que a fusão nuclear finalmente se acende.

Os dados também ajudam a estimar as massas com que as estrelas nascem. Essa distribuição é essencial para prever a evolução de uma região: estrelas leves podem viver por dezenas de bilhões de anos, enquanto as mais massivas consomem rapidamente seu combustível e terminam como supernovas, reiniciando o ciclo que esculpiu a própria superbolha.

A imagem, portanto, não encerra o caso. Ela fornece um mapa detalhado de diferentes fases da formação estelar, mas a sequência temporal precisa ser reconstruída com modelos, espectros e novas observações.

Essa próxima etapa ganhará uma ferramenta poderosa com o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, recém-lançado. O Roman não participou da imagem de N44, que pertence ao Hubble, mas foi projetado para combinar resolução infravermelha comparável com um campo de visão pelo menos cem vezes maior. Ele poderá localizar e comparar populações estelares em escalas que hoje exigiriam enormes mosaicos.

Uma pequena bolha dentro da paisagem

No canto superior direito do mosaico aparece outra estrutura arredondada, conhecida como N44F. Diferentemente da enorme cavidade central, essa bolha menor foi soprada principalmente pelos ventos de uma única estrela quente e massiva.

Sua radiação ultravioleta energiza o gás ao redor, fazendo-o brilhar, enquanto os ventos esculpem pilares e bordas de poeira. A presença de estruturas tão diferentes no mesmo campo transforma N44 em um laboratório natural para comparar a influência de estrelas individuais com a ação coletiva de um aglomerado inteiro.

As cores do mosaico foram compostas a partir de observações em filtros ópticos. Elas ajudam a distinguir estrelas, gás e poeira, mas não equivalem exatamente ao que os olhos humanos veriam se estivessem próximos da nebulosa. O brilho e os detalhes, entretanto, vêm de dados reais registrados pelo Hubble.

Por que observar outra galáxia ajuda a entender a nossa

A Grande Nuvem de Magalhães está longe demais para uma viagem, mas perto o suficiente para que o Hubble resolva estrelas individuais em seus berçários. Ao mesmo tempo, seu ambiente possui menos elementos mais pesados que o hélio do que muitas regiões atuais da Via Láctea.

Essa composição torna N44 especialmente valiosa. Galáxias do Universo jovem também eram pobres nesses elementos, que só se acumularam depois de sucessivas gerações de estrelas. Estudar como astros de baixa massa surgem em N44 abre uma janela indireta para condições mais comuns no passado cósmico.

Os pesquisadores não estão vendo literalmente as primeiras estrelas do Universo. Estão usando um laboratório relativamente próximo que compartilha uma característica química importante com galáxias antigas.

Uma fotografia do ciclo das estrelas

N44 não é apenas uma paisagem bonita. Sua cavidade registra a energia de estrelas massivas que já transformaram o ambiente. A concha luminosa mostra o material empurrado para as bordas. E as dezenas de milhares de estrelas jovens revelam que a mesma região continua produzindo uma nova geração.

É um retrato de um ciclo que acontece por todo o Universo: nuvens colapsam, estrelas se acendem, ventos e explosões devolvem matéria ao espaço e esse material passa a participar de novos sistemas. Os átomos que formam planetas — e que um dia formaram a vida na Terra — também atravessaram versões desse processo.

Ao medir as estrelas mais fracas de N44, o Hubble transforma esse ciclo grandioso em dados que podem ser testados. A superbolha parece vazia, mas sua história está escrita justamente no que foi empurrado para fora e no que começa a nascer ao redor.