Caça aos “ovos” estelares com o ALMA: rastreando a evolução de embrião a estrela bebé

N. Lira - ALMA (NRAO/NAOJ/ESO)

Recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos fizeram um censo de “ovos” estelares na constelação de Touro e revelaram o seu estado de evolução.

Este censo ajuda os investigadores a entender como e quando um embrião estelar se transforma numa estrela bebé no interior de um casulo gasoso. Além disso, a equipa encontrou um fluxo bipolar, um par de correntes de gás, que podem ser evidências reveladoras de uma estrela verdadeiramente recém-nascida.

As estrelas formam-se devido à contração gravitacional de nuvens de gás. As partes mais densas das nuvens, chamadas núcleos de nuvens moleculares, são os próprios locais de formação estelar e estão localizadas principalmente ao longo da Via Láctea.

A Nuvem Molecular de Touro é uma das regiões de formação estelar ativa e já foram apontados para lá muitos telescópios. Observações anteriores mostram que alguns núcleos são na verdade “ovos” estelares antes do nascimento das estrelas, mas outros já têm no seu interior estrelas infantis.

Uma equipa de investigadores liderada por Kazuki Tokuda, astrónomo da Universidade da Prefeitura de Osaka e do Observatório Astronómico Nacional do Japão, utilizou o poder do ALMA para investigar a estrutura interna dos ovos estelares.

Observaram 32 núcleos sem estrelas e nove núcleos com protoestrelas bebés. Detetaram ondas de rádio de todos os nove núcleos com estrelas, mas apenas 12 dos 32 núcleos mostraram um tal sinal. A equipa concluiu que esses 12 ovos desenvolveram estruturas internas, o que mostra que são mais evoluídos do que os 20 núcleos restantes.

“De um modo geral, os interferómetros de rádio que usam muitas antenas, como o ALMA, não são bons para observar objetos sem características como os ovos estelares,” diz. “Mas nas nossas observações, usámos apenas propositadamente as antenas de 7 metros do ALMA. Esta rede compacta permite-nos ver objetos com uma estrutura suave, e obtivemos informações sobre a estrutura interna dos ovos estelares, como pretendíamos.”

O aumento do espaçamento entre as antenas melhora a resolução de um interferómetro de rádio, mas torna difícil a deteção de objetos estendidos. Por outro lado, uma rede compacta tem uma resolução mais baixa, mas permite ver objetos estendidos. É por isso que a equipa usou a rede compacta de antenas de 7 metros do ALMA, conhecida como Rede Morita, não a rede estendida de antenas de 12 metros.

Eles descobriram que há uma diferença entre os dois grupos na densidade do gás no centro dos núcleos densos. Assim que a densidade do centro de um núcleo denso excede um determinado limite, cerca de um milhão de moléculas de hidrogénio por centímetro cúbico, a autogravidade leva o ovo a transformar-se numa estrela.

Um censo também é útil para encontrar um objeto raro. A equipa percebeu que existe um fluxo bipolar fraco, mas claro, num ovo estelar. O tamanho do fluxo é bastante pequeno e nenhuma fonte infravermelha foi identificada no núcleo denso. Estas características combinam bem com as previsões teóricas de um “primeiro núcleo hidrostático”, um objeto de vida curta formado pouco antes do nascimento de uma estrela bebé.

“Já foram identificados noutras regiões vários candidatos a primeiro núcleo hidrostático,” explica Fujishiro, membro da equipa de investigação. “Esta é a primeira identificação na região de Touro. É um bom alvo para uma observação mais extensa no futuro.”

Kengo Tachihara, professor associado da Universidade de Nagoya, menciona o papel dos investigadores japoneses neste estudo. “Os astrónomos japoneses estudaram as estrelas bebés e os ovos estelares em Touro usando o radiotelescópio Nagoya de 4 metros e o radiotelescópio Nobeyama de 45 metros desde a década de 1990. E a rede de 7 metros do ALMA também foi desenvolvida pelo Japão. O resultado atual faz parte da culminação destes esforços.”

“Conseguimos ilustrar a história do crescimento dos óvulos estelares até ao nascimento e agora estabelecemos o método para a investigação,” sumariza Tokuda. “Esta é uma etapa importante a fim de obter uma compreensão abrangente da formação estelar.”

// CCVAlg

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