ALMA diferencia dois sinais de nascimento de uma única estrela

Imagem do ALMA da protoestrela MMS5/OMC-3. A protoestrela está localizada no centro e os fluxos de gás são ejetados para leste e oeste (esquerda e direita). O fluxo surge em cor laranja e o jato rápido em azul. Como se pode ver, os eixos do fluxo e do jato estão desalinhados. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Matsushita et al.

Os astrónomos revelaram as origens enigmáticas de duas diferentes correntes de gás a sair de uma estrela bebé. Com a ajuda do ALMA, descobriram que o fluxo lento e o jato de alta velocidade que saem da protoestrela apresentam eixos não alinhados e que o primeiro começou a ser ejetado antes do segundo. As origens destes dois fluxos têm sido um mistério, mas estas observações dão sinais reveladores de que as duas correntes foram lançadas a partir de diferentes partes do disco em torno da protoestrela.

As estrelas têm uma ampla gama de massas, variando de centenas de vezes até menos de um décimo da massa do Sol. Para compreenderem a origem desta diversidade, os astrónomos estudam o processo de formação estelar, isto é, a agregação de gás e poeira cósmicos. As estrelas bebés acumulam gás devido à atração gravitacional, no entanto, parte do material é ejetado pelas protoestrelas. O material ejetado constitui um sinal do nascimento estelar que fornece pistas para compreender o processo de acumulação de massa.

Yuko Matsushita, estudante da Universidade Kyushu e sua equipa, usaram o ALMA para observar a estrutura detalhada do sinal de nascimento da estrela bebé MMS5/OMC-3 e descobriram dois fluxos de gás diferentes: um fluxo lento e um jato rápido. Foram observados alguns exemplos com dois fluxos em ondas de rádio, mas MMS5/OMC-3 é um exemplo excecional.

“Medindo o desvio Doppler das ondas de rádio, podemos estimar a velocidade e a vida útil dos fluxos de gás,” disse Matsushita, principal autora do trabalho de investigação publicado na revista Astrophysical Journal. “Descobrimos que o jato e o fluxo foram lançados há 500 e 1300 anos, respetivamente. Estes fluxos de gás são bem jovens ”.

Mais interessante ainda, a equipa descobriu que os eixos dos dois fluxos não estão alinhados fazendo entre eles um ângulo de 17 graus. O eixo dos fluxos pode ser alterado durante longos períodos de tempo devido à precessão da estrela central. Mas neste caso, considerando a extrema juventude dos fluxos de gás, os investigadores concluíram que o desalinhamento não é devido à precessão, mas está relacionado com processo de lançamento.

Ilustração da estrela bebé MMS5/OMC-3. As observações do ALMA identificaram duas correntes de gás partindo da protoestrela, um jato rápido colimado e um fluxo lento de grande ângulo, e descobriram que os eixos dos dois fluxos estão desalinhados. Crédito: NAOJ.

Existem dois modelos concorrentes para o mecanismo de formação dos fluxos e jatos protoestelares. Alguns investigadores consideram que as duas correntes se formam independentemente em diferentes partes do disco de gás em torno da estrela bebé central, outros propõem que o jato se forma primeiro, arrastando depois o material circundante para formar os fluxos mais lentos. Apesar da vasta investigação, os astrónomos não tinham chegado a uma resposta conclusiva.

No “modelo independente” poderia ocorrer um desalinhamento nos dois fluxos, mas tal seria mais difícil no modelo “de arrastamento”. Além disso, a equipa descobriu que o fluxo foi ejetado bem mais cedo que o jato, o que claramente apoia o “modelo independente”.

“A observação combina bem com o resultado da minha simulação,” disse Masahiro Machida, professor da Universidade de Kyushu. Há uma década, realizou estudos pioneiros de simulação usando um supercomputador operado pelo NAOJ (Observatório Astronómico Nacional do Japão). Na simulação, o fluxo de grande ângulo é ejetado a partir da área exterior do disco gasoso em torno de uma protoestrela, enquanto o jato colimado é lançado independentemente a partir da área interna do disco. “A observação de um desalinhamento entre os dois fluxos de gás pode indicar que o disco em torno da protoestrela está deformado,” acrescentou Machida.

“A alta sensibilidade do ALMA e a grande resolução angular irão permitir que encontremos sistemas de fluxo e jato mais jovens e energéticos, como MMS 5/OMC-3”, disse Satoko Takahashi, do NAOJ e do Joint ALMA Observatory, que tem a coautoria do artigo. “Eles irão fornecer pistas para compreender os mecanismos de condução de fluxos e jatos. Além disso, estudar tais objetos também nos irá dizer como funcionam os processos de acreção e ejeção de massa na fase inicial de formação de estrelas.”

Fonte: Portaldoastronomo.org