Primeira evidência observacional de emissão de raios gama em estrelas jovens semelhantes ao Sol

Uma equipe de cientistas da Argentina e da Espanha relatou a primeira evidência observacional de que um tipo de estrela jovem de baixa massa, conhecida como "estrelas T Tauri", é capaz de emitir radiação gama. O estudo é publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

NGC 2071 (a nebulosa próxima ao centro da imagem) obtida com o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) usando as bandas de 22 μm (vermelho), 4,6 μm (verde) e 3,4 μm (azul). Em branco, mostramos as elipses de erro Fermi de significância 3σ que coincidem posicionalmente com NGC 2071. 1FGL, 2FGL e 3FGL são o primeiro, segundo e terceiro catálogo Fermi, respectivamente. Crédito: Avisos Mensais da Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad2029

A radiação muito energética do céu não pode ser facilmente observada da Terra. A alta sensibilidade do satélite Fermi ajuda a resolver esse problema ao observar o universo em raios gama, a região mais energética do espectro eletromagnético.

O satélite Fermi observa continuamente o céu desde o seu lançamento em 2008 e, a partir dessas observações, sabe-se que cerca de 30% das fontes de raios gama detectadas em todo o céu noturno permanecem não identificadas - as origens dessas detecções de raios gama são desconhecidas .

Algumas dessas fontes misteriosas foram estudadas por Ph.D. aluna Agostina Filócomo e uma equipa de investigadores para determinar a sua origem. Várias das fontes de raios gama parecem originar-se de regiões de formação estelar, mas a equipe não tinha nenhuma explicação sobre o motivo - então decidiram investigar. O estudo se concentra na região de formação de estrelas NGC 2071, que fica na parte norte da nuvem molecular Orion B.

Para tentar identificar a causa dessas misteriosas explosões de raios gama, a equipe decidiu olhar para objetos conhecidos como "estrelas T Tauri", que são estrelas de baixa massa em formação. As estrelas T Tauri consistem em uma estrela central e um disco de gás e poeira orbitando ao seu redor, onde os planetas podem se formar. As estrelas T Tauri são conhecidas por seu brilho flutuante e são normalmente encontradas perto de regiões de formação estelar ativa.

A equipe notou que três fontes gama não identificadas observadas em diferentes intervalos de tempo vinham da parte do céu onde a jovem região de formação estelar NGC 2071 está localizada. Sabe-se que pelo menos 58 estrelas classificadas como estrelas T Tauri estão se formando aqui. Não há outros objetos nesta região que possam ser uma fonte de emissão de raios gama.

Uma possível explicação é que a radiação esporádica de raios gama é produzida pelas estrelas T Tauri durante episódios de explosões poderosas conhecidas como "megaflares", nas quais explosões eletromagnéticas são produzidas pela energia magnética armazenada nas atmosferas das estrelas.

Megaflares podem abranger vários raios estelares e durar algumas horas. Embora haja atividade de flare no sol no momento, não é na mesma escala de um megaflare. Megaflares são muito mais poderosos e, se ocorressem no sol, seriam prejudiciais à vida no planeta Terra.

Isso pode explicar a origem de várias fontes de raios gama anteriormente desconhecidas. A compreensão dos processos físicos nas estrelas T Tauri também fornece informações sobre as condições iniciais que levaram à gênese do Sol e do nosso sistema solar.

doutorado a estudante Agostina Filócomo afirma: "Esta evidência observacional é essencial para a compreensão da origem de fontes que permaneceram desconhecidas por mais de uma década, o que é inquestionavelmente um avanço na astronomia."

"Também é fundamental compreender os processos que ocorrem durante as fases iniciais da formação estelar: se uma estrela T Tauri produzir radiação gama, isso afetará as condições gasosas do disco protoplanetário e, consequentemente, a evolução da formação planetária. A descoberta desse fenômeno serve para entender como não apenas o sol, mas também nosso planeta natal, a Terra, foi formado e evoluiu."

Fonte: Phys.org