Como nasceram as estrelas?

A Astronet, uma organização que reúne 28 instituições europeias ligadas à astronomia e à exploração espacial, incluindo as maiores agências de financiamento de projectos nesta área - como a Agência Espacial Europeia (ESA) e o Observatório Europeu do Sul (ESO) - listou as grandes questões que os astrónomos e físicos do Velho Continente querem ver respondidas nos próximos 20 anos.
Nebulosa Orion
Recorde-se que a organização propôs recentemente um plano a 20 anos de construção de infraestruturas e de formação e recrutamento dos recursos humanos necessários para que a ciência europeia possa dar respostas esclarecedoras quanto a muitas dessas questões.
Eis algumas das mais importantes:
1. Como começou o Universo? Conhecer a sua origem é o objectivo supremo da Física. A descrição dos primeiros instantes do Universo vai exigir a descoberta de uma teoria quântica da gravidade. Até agora, foram as cinco teorias das cordas e a Teoria M (que as combina) que mais se aproximaram deste objectivo. Em todo o caso, os cosmólogos trabalham com a Teoria do Big Bang para explicar a evolução do Universo desde o primeiro segundo até à actualidade.
2. O que é a matéria escura e a energia escura? Todas as estruturas do Universo limitadas pela força da gravidade parecem ser dominadas por matéria escura, invisível. Identificá-la é, por isso, fundamental para a Cosmologia e para a Física. Por outro lado, o Universo é dominado por um tipo de energia desconhecida (escura), uniformemente distribuída, que explica, por exemplo, porque está a acelerar a sua velocidade de expansão.

Nebulosa Iris
3. Como funcionam as supernovas? As explosões de supernovas representam o final da evolução das estrelas e constituem os fenómenos mais extremos do Universo em termos de temperatura, densidade da matéria e da energia. Estão na origem da formação de estrelas de neutrões e de buracos negros, e criam alguns dos mais importantes elementos químicos necessários à existência de vida.
4. E os buracos negros? O crescimento dos buracos negros é considerado a fonte de energia mais eficiente que há: 5% da energia total emitida no Universo tem origem neste processo. É uma energia gravitacional libertada da matéria que cai nos buracos negros, mas os detalhes de todo o fenómeno são ainda desconhecidos. Os cientistas pensam que estes objectos supermassivos têm um efeito decisivo no funcionamento das galáxias que os albergam, em especial na formação de estrelas.
Cometa Hale_Bopp
5. Como evoluiu o Universo? O mistério do nascimento das primeiras estrelas, supernovas, buracos negros e galáxias, bem como das fontes originais que permitiram a concretização dessa etapa inicial do Universo, só há pouco tempo começou a ser desvendado, graças às últimas observações e às simulações em computador.
6. De que maneira se formaram e evoluíram as galáxias? É uma das áreas da Astronomia e da Física onde se registaram mais progressos nos últimos anos, incluindo o nascimento de grupos de galáxias, 'enxames' e 'super-enxames' a partir da matéria escura. Mas há vários problemas ainda por resolver na teoria básica que explica todos estes processos.

Via Láctea
7. E a Via Láctea? Os astrónomos europeus consideram a Via Láctea e o grupo local de galáxias a que esta pertence como a área de teste ideal para definir com precisão os modelos de formação destes objectos. A nossa galáxia contém uma mistura complexa de estrelas, gás e poeira interestelares, matéria escura e planetas, distribuídos de forma desigual, com uma estrutura e uma dinâmica que nos podem revelar muito sobre a evolução do próprio Universo.
Plêiades e cometa
8. Como nasceram as estrelas? Uma teoria detalhada da formação das estrelas é uma peça fundamental para entendermos o nascimento das galáxias e dos planetas. Mas por enquanto temos apenas rudimentos dessa teoria, que pode explicar como a matéria interestelar difusa deu origem às estrelas e aos sistemas estelares que hoje conhecemos.
9. Como se formaram e evoluíram os sistemas planetários? A dinâmica dos discos de gases e poeiras que se formam à volta das estrelas, e que os cientistas acreditam ter um papel decisivo na criação de planetas, é ainda mal compreendida.
Galáxia Antennae
10. Qual é a diversidade de sistemas planetários na Via Láctea? O primeiro planeta extra-solar semelhante à Terra foi recentemente descoberto através de métodos de detecção indirectos, que já permitiram encontrar desde 1995 dezenas de planetas orbitando outras estrelas. Mas o objectivo final da pesquisa planetária passa pelas detecções directas através de telescópios e outros instrumentos que ainda não existem, bem como pela caracterização de planetas semelhantes à Terra em zonas habitáveis de sistemas semelhantes ao Sistema Solar.
11. Há evidência de vida nos planetas fora do Sistema Solar? Com os telescópios existentes é possível medir a composição química da atmosfera dos planetas extra-solares, mas as conclusões que se podem tirar quanto à existência de condições favoráveis à vida são ainda muito limitadas, sendo necessária uma nova geração de instrumentos de observação em terra e no espaço. As técnicas de detecção terão também de evoluir porque a vida poderá existir em condições diversas das que existem na Terra, em planetas com idades e composições diferentes.
12. Onde devemos procurar vida no Sistema Solar? É uma pergunta que se pode dividir em várias questões. Os cometas têm aminoácidos, matéria-prima essencial para que a vida possa emergir? A superfície e o subsolo de Marte tiveram água no passado? Se sim, a vida surgiu e desenvolveu-se, e podemos encontrar hoje sinais dela? Há vida à superfície de Europa (o satélite de Júpiter), que pode ter sido trazida pela actividade tectónica ou pelo impacto de meteoritos? Há outros satélites que possuem um oceano de água debaixo da sua calote gelada, e se sim qual é a sua profundidade?