NAOJ, NOAO/AURA/NSF, R.GENDLER, R.COLOMBARI
GRANADA 16 dez. (EUROPA PRESS) -
Uma equipe do Instituto de Astrofísica de Andalucía, parte do Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC), obteve imagens detalhadas e sem precedentes com o telescópio Alma que mostram "fatias" do jato de uma estrela jovem, revelando sua estrutura interna e como ela interage com seus arredores.
A descoberta, publicada na revista científica Nature Astronomy, "confirma pela primeira vez um modelo teórico proposto há três décadas sobre a dinâmica dos jatos estelares", conforme relatado pelo IAA-CSIC em um comunicado à imprensa na terça-feira.
Estrelas semelhantes ao Sol nascem dentro de imensas nuvens de gás e poeira. Um disco se forma ao redor de cada estrela para alimentá-la e onde, com o tempo, os planetas se originam. Mas esse cenário, crucial para a compreensão da origem de sistemas como o nosso, está longe de ser pacífico: durante seus estágios iniciais, as estrelas passam por explosões que aquecem e remodelam o disco e lançam poderosos jatos de material - geralmente chamados de jatos - através do espaço interestelar em velocidades hipersônicas.
Esses fenômenos influenciam tanto a evolução da futura estrela quanto a configuração dos sistemas planetários que eventualmente se formarão ao seu redor. Nesta terça-feira, a revista Nature Astronomy publica esse estudo liderado pelo IAA-CSIC, que apresenta uma sequência de imagens em forma de anel que mostram, em uma espécie de tomografia cósmica, o comportamento da seção transversal de um jato à medida que sua velocidade varia.
Essa técnica permite "reconstruir como o material ejetado interage com seus arredores com um nível de detalhe sem precedentes". O resultado fornece, pela primeira vez, uma validação sólida de um modelo teórico proposto há três décadas sobre a dinâmica interna desses jatos.
"É a primeira vez que se alcança esse nível de precisão, graças à sensibilidade primorosa obtida em nosso estudo, que foi projetado especificamente para esse fim", disse o pesquisador do IAA-CSIC Guillermo Blázquez Calero, que lidera o trabalho.
"Esses resultados obtidos com o radiotelescópio Alma lançam luz sobre como o material é ejetado da vizinhança de uma estrela jovem, como isso está relacionado às explosões observadas nesses estágios iniciais da vida de uma estrela e como o jato de material ejetado interage com o meio interestelar a grandes distâncias.
Longe de ser um processo silencioso, a formação de estrelas é marcada por fenômenos altamente energéticos, com episódios de alta atividade. Assim como acontece com os buracos negros, as estrelas jovens acretizam material em discos de acreção e ejetam jatos que viajam em alta velocidade pelo espaço.
As estrelas jovens passam por explosões, durante as quais aumentam repentinamente sua luminosidade e energia, fazendo com que parte do material no disco circundante se aqueça e se redistribua. Os jatos, por sua vez, atuam como reguladores: eles ejetam parte do material do disco e determinam a quantidade de massa que acaba sendo incorporada à estrela em formação.
Essas ejeções também deixam sua marca nos arredores: elas modificam as condições físicas na região onde a estrela nasce e podem até "afetar lugares distantes onde outras estrelas e sistemas planetários estão se formando, alterando sua composição e evolução", dizem os especialistas.
Graças a esse trabalho e aos recursos do radiotelescópio Alma, foi possível obter as imagens mais detalhadas até agora da interação entre um jato e seu ambiente. As observações fornecem imagens da seção transversal do jato que revelam a estrutura interna resultante desse processo de interação.
A análise conjunta dessas imagens e dos modelos físicos revela dois pontos fundamentais: a velocidade do jato deve mudar com o tempo e os aumentos de velocidade devem estar sincronizados com as explosões características das estrelas em formação.
Nesse contexto, foi possível rastrear, pela primeira vez, o traço de uma explosão antiga observada no brilho de uma estrela jovem, identificando sua marca no jato de gás molecular ejetado pela estrela.
"Nosso estudo revela que, embora o processo de formação de estrelas e planetas leve vários milhões de anos para uma estrela como o nosso Sol, é possível detectar mudanças significativas em escalas de tempo humanas - apenas algumas décadas - e rastrear no gás molecular ejetado o rastro deixado pelos eventos episódicos mais energéticos de acreção e ejeção de matéria", explica Blázquez Calero.
DETALHE DO SISTEMA SVS 13
Embora os jatos em objetos estelares jovens tenham sido amplamente estudados, muitos aspectos de sua dinâmica e influência na formação de estrelas e planetas ainda são desconhecidos. Para abordar essas questões, a equipe do IAA-CSIC fez observações altamente sensíveis e de alta resolução - capazes de revelar até mesmo os menores e mais ínfimos detalhes - do sistema estelar binário em formação SVS 13.
Esse é um sistema emblemático localizado na região de formação de estrelas NGC 1333, a cerca de 1.000 anos-luz da Terra, que abriga uma estrela jovem muito ativa com um proeminente jato de gás molecular, o que o torna um laboratório ideal para estudar a conexão entre discos, explosões e jatos.
Esse estudo, que envolveu a equipe de pesquisa de 16 instituições em oito países, foi concebido e projetado desde o início pelo grupo de Formação e Evolução Estelar e Planetária do IAA-CSIC. O grupo liderou a observação com o radiotelescópio interferométrico Alma, bem como a análise dos dados e a modelagem e interpretação dos resultados.
PESQUISA QUE ABRANGE TRÊS DÉCADAS
O projeto deu origem a duas teses de doutorado e faz parte de um estudo mais amplo da região que vem sendo realizado no IAA-CSIC há quase 30 anos. Durante a preparação da publicação, a equipe sofreu a perda de duas figuras queridas: Alejandro Raga, pesquisador da Universidade Nacional Autônoma do México e especialista mundial em simulações astrofísicas de jatos, e Robert Estalella, professor emérito da Universidade de Barcelona e pioneiro na introdução da radioastronomia nas universidades espanholas.
Ambos fizeram contribuições para a modelagem e interpretação dos dados que foram extremamente valiosas para a conclusão bem-sucedida deste estudo. O trabalho abre novos caminhos para a compreensão de como os jatos são gerados e evoluem em estrelas jovens, e como esses processos se encaixam na estrutura geral da formação de estrelas e planetas.
Como salientou o cientista do IAA-CSIC e pesquisador principal do projeto de observação em Alma, Guillem Anglada, o estudo desses fenômenos em objetos próximos, como o SVS 13, é fundamental para o avanço de nossa compreensão sobre eles.
"Nosso grupo estuda o fenômeno dos jatos em estrelas jovens porque elas estão relativamente próximas de nós e isso nos permite investigá-las em grande detalhe", acrescentou.
"No entanto, como se trata de um fenômeno universal, nosso objetivo final é tentar relacioná-lo a todos os jatos existentes - desde aqueles que se originam nos diferentes estágios da evolução estelar até aqueles que surgem no ambiente de buracos negros supermassivos nos núcleos ativos das galáxias - é claro, cada um deles dimensionado para seu próprio nível de energia.
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