ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Instituto de Estudos Avançados de Dublin)
Herbig-Haro 211 (HH 211)
Os chamados objetos de Herbig-Haro (HHs) são jatos luminosos de gás que assinalam o crescimento de estrelas infantis.
Utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA/ESA/CSA, uma equipa internacional de astrónomos, com a participação de cientistas do Instituto Max Planck de Astronomia, obteve uma imagem espetacular de HH 211, um jato bipolar que viaja pelo espaço interestelar a velocidades supersónicas.
A cerca de 1000 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Perseu, o objeto é um dos fluxos proto-estelares mais jovens e mais próximos, o que o torna um alvo ideal para o JWST.
Os objetos Herbig-Haro rodeiam estrelas recém-nascidas e formam-se quando os ventos estelares ou jatos de gás expelidos por estas estrelas recém-nascidas formam ondas de choque que colidem com gás e poeira próximos a alta velocidade.
Uma nova e excitante imagem de HH 211, pelo JWST, revela um fluxo de uma protoestrela de Classe 0, uma análoga infantil do nosso Sol quando este tinha apenas algumas dezenas de milhares de anos e uma massa de apenas 8% da atual (acabará por se tornar uma estrela como o Sol). As protoestrelas ainda não atingiram a fase de fusão nuclear.
As imagens infravermelhas são muito boas no estudo de estrelas recém-nascidas e dos seus fluxos, porque essas estrelas estão invariavelmente ainda embebidas no gás da nuvem molecular em que se formaram.
A emissão infravermelha dos fluxos da estrela penetra o gás e a poeira que a obscurecem, tornando um objeto Herbig-Haro como HH 211 ideal para observação com os sensíveis instrumentos infravermelhos do JWST.
As moléculas excitadas pelas condições turbulentas, incluindo o hidrogénio molecular, o monóxido de carbono e o monóxido de silício, emitem luz infravermelha que o JWST pode recolher para mapear a estrutura dos fluxos.
A imagem obtida com o instrumento NIRCam mostra uma série de choques, ou seja, radiação desencadeada por colisões de gás, a sudeste (em baixo à esquerda) e a noroeste (em cima à direita), bem como o jato bipolar estreito que os alimenta, com um detalhe sem precedentes – uma resolução espacial cerca de 5 a 10 vezes superior à de quaisquer imagens anteriores de HH 211.
Esta série de eventos de choque indica uma libertação episódica de gás, que está diretamente relacionada com o crescimento da protoestrela através da infiltração de poeira e gás.
O jato interno é visto a “agitar-se” com simetria em ambos os lados da protoestrela central.
Isto está de acordo com observações em escalas mais pequenas e sugere que a protoestrela pode, de facto, ser uma estrela binária não resolvida.
“Estas observações com o JWST não produzem apenas imagens espetaculares. Também nos fornecem uma ferramenta para estudar a maturação das antecessoras diretas das estrelas com um detalhe sem precedentes,” diz Thomas Henning, diretor do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha.
“Assim, as observações geram informação inestimável na nossa tentativa de compreender a formação estelar”.
Observações anteriores de HH 211 com telescópios terrestres mostraram o movimento do gás ao longo do fluxo, medindo uma mudança no comprimento de onda da radiação emitida.
Agora, a equipa encontrou enormes choques com desvios para o vermelho (noroeste) e com desvios para o azul (sudeste) e estruturas semelhantes a cavidades à luz do hidrogénio e do monóxido de carbono excitados por choques, respetivamente, e um jato de dupla face serpenteante e com nós à luz do monóxido de silício.
Com estas novas observações com os instrumentos NIRCam e NIRSpec do JWST, os investigadores descobriram que o fluxo de gás do objeto é relativamente lento em comparação com protoestrelas semelhantes, mas mais evoluídas.
A equipa mediu as velocidades das estruturas mais interiores do fluxo de gás em cerca de 80 a 100 quilómetros por segundo.
No entanto, a diferença de velocidade entre estas secções do fluxo e o material com que estão a colidir – a velocidade da onda de choque – é muito menor.
Os investigadores concluíram que os fluxos das estrelas mais jovens, como a que se encontra no centro de HH 211, são maioritariamente constituídos por moléculas devido às velocidades comparativamente baixas das ondas de choque, que não são suficientemente energéticas para quebrar as moléculas em átomos e iões mais simples.
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