Ampulheta cósmica revela segredos da formação de estrelas gigantes

Utilizando o Observatório ALMA, os cientistas puderam observar algo incrível...


Ao observar o coração de uma enorme região de formação de estrelas, os pesquisadores descobriram uma surpresa intrigante: uma estrutura em forma de ampulheta incomum, esculpida por jatos de gás. A presença dos jatos sugere que a estrutura oculta duas grandes estrelas recém-nascidas em seu coração.

Apesar de já termos visto outras estruturas com forma de ampulheta em torno de regiões de baixa formação de estrelas, esta é a primeira vez que vemos uma que seja esculpida por jatos de metanol e, uma região de altas taxas de criação de estrelas, o que pode ajudar os especialistas a investigar a formação das estrelas no Universo, especialmente aqueles que ocorrem em estruturas desse tipo.

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Para descobrir essa intrigante ampulheta cósmica, uma equipe internacional de astrônomos estudou o local de nascimento de estrelas de grande massa, chamada IRAS 16547-4247, no Observatório Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), que é um enorme e poderoso rádio-telescópio localizado no Chile. Como as estrelas de grande massa se formam em ambientes distantes e complexos, de nuvens de poeira e gás, a região tem sido um mistério que apenas o ALMA foi capaz de resolver.

Ilustração artística mostra o gás em torno da região IRAS 16547-4247, onde acredita-se que existam múltiplas estrelas massivas recém-formadas. A ejeção de gases que ocorre nos pólos das estrelas formou uma estrutura parecida com uma ampulheta. Créditos: ALMA

"Apesar de muitos astrônomos terem afirmado que esta seria uma região fértil de formação de estrelas, não foi possível investigar o movimento do gás em torno da massa na resolução fornecida pelos telescópios existentes", disse o investigador principal Aya Higuchi, da Universidade de Ibaraki, no Japão.


Cercada de mistérios

Os cientistas podem estudar estrelas semelhantes ao Sol com bastante facilidade, mas estrelas com massas superiores (10 vezes maior do que o Sol, por exemplo) são muito mais difíceis, isso porque as estrelas parecidas com Sol estão próximas e são mais abundantes, e as estrelas de grande massa estão mais distantes e são menos comuns. A região mais próxima e maciça de formação de estrelas é a Nebulosa de Orion, que se encontra a cerca de 1.500 anos-luz da Terra.

Com sua alta resolução, o Observatório ALMA pode fornecer uma observação através da poeira e do gás em torno destas distantes regiões de formação de estrelas, e permitir que os cientistas façam observações detalhadas. Estudos prévios da região IRAS 16547-4247, uma fonte luminosa infravermelha a cerca de 9.500 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Escorpião, revelou um par de jatos de gás que são emitidos a partir de uma única estrela, bem como várias outras fontes de rádio, incluindo um objecto brilhante no centro.

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Enquanto os observadores sondavam a poeira com o Observatório ALMA, a equipe descobriu que a região continha duas nuvens de gás compactas, de alta densidade, cada uma de 10 a 20 vezes mais massivas que o Sol. E os astrônomos acreditam que existe uma estrela massiva recém-formada dentro de cada um desses casulos de gás.

Imagem mostra parte do Rádio Observatório ALMA, constituído por 66 antenas.
Créditos: ALMA / ESO

O Observatório ALMA revelou dois pares de saídas de gás, em que se estende de norte a sul, e outro de leste a oeste, empurrando os gases para fora daquela região. Como uma estrela pode produzir apenas um par de saídas de gás, que se prolongam a partir dos seus pólos, os cientistas concluíram que a região hospeda estrelas múltiplas no processo de formação.

Ao rastrear a molécula de metanol, que traça o monóxido de carbono que flui para fora da região, o grupo determinou que ela produz uma forma de ampulheta a medida que se espalha para fora do centro de IRAS 16547-4247. Essas estruturas são freqüentemente encontradas em torno de novas estrelas de baixa massa, mas nunca havia sido detectada em uma região de alta massa de formação de estrelas.

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"O ALMA nos permitiu ver o ambiente complexo de formação de estrelas, que está cerca de 7 vezes mais distante do que a nebulosa de Orion, e tudo isso com uma resolução jamais alcançada", Aya Higuchi. "O observatório ALMA acaba de se tornar indispensável nas investigações futuras dessas regiões massivas de alta formação de estrelas".

Fonte: The Astrophysical Journal Letters
Imagens: (capa-ilustração/ALMA) / ALMA ; ESO
21/09/15

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