Masers de hidrogênio revelam novos segredos da estrela massiva MWC 349A

Ao usar o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para estudar os masers em torno da estrela excêntrica MWC 349A, os cientistas descobriram algo inesperado: um jato de material inédito lançado do disco de gás da estrela em velocidades impossivelmente altas.

Como os lasers na luz visível, os masers são ondas eletromagnéticas amplificadas nos comprimentos de onda de micro-ondas. Usamos masers gerados pelo hidrogênio para sondar as estruturas físicas e dinâmicas no gás ao redor da estrela MWC 349A, que tem cerca de 30 vezes a massa do Sol. A análise de observações com o Atacama Millimeter/submillimeter Array revelou um disco de gás achatado com um diâmetro de 50 au, aproximadamente do tamanho do sistema solar, e um vento que se afasta da estrela a uma velocidade de 500 km/s, possivelmente lançado pela força magnética. Crédito: NRAO/Melissa Weiss 

Além do mais, eles acreditam que o jato é causado por fortes forças magnéticas ao redor da estrela. A descoberta pode ajudar os pesquisadores a entender a natureza e a evolução de estrelas massivas e como os masers de hidrogênio são formados no espaço. As novas observações foram apresentadas hoje em uma conferência de imprensa na 241ª reunião da American Astronomical Society (AAS) em Seattle, Washington. 

Localizado a cerca de 3.900 anos-luz de distância da Terra na constelação de Cygnus, as características únicas do MWC 349A o tornam um ponto quente para pesquisas científicas em comprimentos de onda ópticos, infravermelhos e de rádio. A estrela massiva – aproximadamente 30 vezes a massa do Sol – é uma das fontes de rádio mais brilhantes do céu e um dos poucos objetos conhecidos por ter masers de hidrogênio. Esses masers amplificam as emissões de rádio de microondas, facilitando o estudo de processos que normalmente são pequenos demais para serem vistos. É esse recurso exclusivo que permitiu aos cientistas mapear o disco do MWC 349A em detalhes pela primeira vez. 

“Um maser é como um laser que ocorre naturalmente”, disse Sirina Prasad, assistente de pesquisa de graduação do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) e o principal autor do artigo. “É uma área no espaço sideral que emite um tipo de luz realmente brilhante. Podemos ver essa luz e rastreá-la de onde ela veio, levando-nos um passo mais perto de descobrir o que realmente está acontecendo.” 

Aproveitando o poder de resolução da Banda 6 do ALMA, desenvolvido pelo Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO) da National Science Foundation dos EUA, a equipe foi capaz de usar os masers para descobrir as estruturas inéditas no ambiente imediato da estrela. Qizhou Zhang, astrofísico sênior da CfA e principal investigador do projeto, acrescentou: “Usamos masers gerados por hidrogênio para sondar as estruturas físicas e dinâmicas no gás ao redor do MWC 349A e revelamos um disco de gás achatado com um diâmetro de 50 au, aproximadamente o tamanho do Sistema Solar, confirmando a estrutura de disco quase horizontal da estrela. Também encontramos um componente de jato em movimento rápido escondido nos ventos que se afastam da estrela.” 

O jato observado está ejetando material para longe da estrela a incríveis 500 km por segundo. Isso é como percorrer a distância entre San Diego, Califórnia e Phoenix, Arizona, literalmente em um piscar de olhos. Segundo os pesquisadores, é provável que um jato se movendo tão rápido esteja sendo lançado por uma força magnética. No caso do MWC 349A, essa força poderia ser um vento magnetohidrodinâmico – um tipo de vento cujo movimento é ditado pela interação entre o campo magnético da estrela e os gases presentes em seu disco circundante. 

“Nossa compreensão anterior do MWC 349A era que a estrela estava cercada por um disco giratório e vento de fotoevaporação. Fortes evidências de um jato colimado adicional ainda não haviam sido vistas neste sistema. Embora ainda não saibamos ao certo de onde vem ou como é feito, pode ser que um vento magnetohidrodinâmico esteja produzindo o jato, caso em que o campo magnético é responsável por lançar material em rotação do sistema”, disse Prasad . “Isso pode nos ajudar a entender melhor a dinâmica disco-vento do MWC 349A e a interação entre discos circunstelares, ventos e jatos em outros sistemas estelares.” 

Sobre o NRAO 

O National Radio Astronomy Observatory (NRAO) é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação pela Associated Universities, Inc. 

Sobre o ALMA 

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma instalação astronômica internacional, é uma parceria da Organização Europeia para Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul (ESO), da Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF) e dos Institutos Nacionais de Ciências Naturais ( NINS) do Japão em cooperação com a República do Chile. 

O ALMA é financiado pelo ESO em nome dos seus Estados-Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho Nacional de Investigação do Canadá (NRC) e o Ministério da Ciência e Tecnologia (MOST) e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) em Taiwan e o Instituto Coreano de Astronomia e Ciência Espacial (KASI). 

A construção e as operações do ALMA são lideradas pelo ESO em nome dos seus Estados Membros; pelo National Radio Astronomy Observatory (NRAO), administrado pela Associated Universities, Inc. (AUI), em nome da América do Norte; e pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) em nome da Ásia Oriental. O Joint ALMA Observatory (JAO) fornece a liderança unificada e gestão da construção, comissionamento e operação do ALMA.

Fonte: spaceref.com