Sistema Estelar em Erupção de Orion Revela Seus Segredos

 ALMA lança luz sobre mistério astronômico de 88 anos 

A impressão deste artista mostra o streamer recém-descoberto constantemente alimentando massa do envelope para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello

Um grupo incomum de estrelas na constelação de Orion revelou seus segredos. FU Orionis, um sistema estelar duplo, chamou a atenção dos astrônomos pela primeira vez em 1936, quando a estrela central de repente se tornou 1.000 vezes mais brilhante do que o normal.

Esse comportamento, esperado de estrelas moribundas, nunca havia sido visto em uma estrela jovem como FU Orionis. O estranho fenômeno inspirou uma nova classificação de estrelas que compartilham o mesmo nome (estrelas FUor). As estrelas FUor explodem de repente, irrompendo em brilho, antes de escurecer novamente muitos anos depois.

Entende-se agora que esse brilho se deve ao fato de as estrelas absorverem energia de seus arredores por meio da acreção gravitacional, a principal força que molda estrelas e planetas. No entanto, como e por que isso acontece permanecia um mistério – até agora, graças aos astrônomos que usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

"O FU Ori vem devorando material há quase 100 anos para manter sua erupção. Finalmente encontramos uma resposta para como essas jovens estrelas em explosão reabastecem sua massa", explica Antonio Hales, vice-gerente do Centro Regional ALMA da América do Norte, cientista do Observatório Nacional de Radioastronomia e principal autor desta pesquisa, publicada hoje no Astrophysical Journal, "Pela primeira vez temos evidências observacionais diretas do material que alimenta as erupções".

As observações do ALMA revelaram uma longa e fina corrente de monóxido de carbono caindo sobre FU Orionis. Esse gás não parecia ter combustível suficiente para sustentar a explosão atual. Em vez disso, acredita-se que esse streamer de acreção seja uma sobra de um recurso anterior, muito maior, que caiu nesse sistema estelar jovem. "É possível que a interação com um fluxo maior de gás no passado tenha feito com que o sistema se tornasse instável e desencadeasse o aumento do brilho", explica Hales.

Os astrônomos usaram várias configurações de antenas ALMA para capturar os diferentes tipos de emissão provenientes da FU Orionis e detectar o fluxo de massa para o sistema estelar.

Eles também combinaram novos métodos numéricos para modelar o fluxo de massa como um streamer de acreção e estimar suas propriedades. "Comparamos a forma e a velocidade da estrutura observada com a esperada de um rastro de gás em queda, e os números fizeram sentido", diz Aashish Gupta, doutorando do Observatório Europeu do Sul (ESO) e coautor deste trabalho, que desenvolveu os métodos usados para modelar o streamer de acreção.

"A gama de escalas angulares que podemos explorar com um único instrumento é realmente notável. O ALMA nos dá uma visão abrangente da dinâmica de formação de estrelas e planetas, abrangendo desde grandes nuvens moleculares nas quais nascem centenas de estrelas, até as escalas mais familiares dos sistemas solares", acrescenta Sebastián Pérez, da Universidade de Santiago do Chile (USACH), diretor do Núcleo do Milênio sobre Exoplanetas Jovens e suas Luas (YEMS), no Chile. e coautor desta pesquisa.

Essas observações também revelaram uma saída de monóxido de carbono de movimento lento da FU Orionis. Esse gás não está associado à explosão mais recente. Em vez disso, é semelhante aos fluxos observados em torno de outros objetos protoestelares. Hales acrescenta:

"Ao entender como essas estrelas FUor peculiares são feitas, estamos confirmando o que sabemos sobre como diferentes estrelas e planetas se formam. Acreditamos que todas as estrelas passam por eventos de explosão. Essas explosões são importantes porque afetam a composição química dos discos de acreção ao redor de estrelas nascentes e dos planetas que eventualmente formam."

"Temos estudado FU Orionis desde as primeiras observações do ALMA em 2012", acrescenta Hales. É fascinante finalmente ter respostas."

Fonte: Public.nrao.edu