Intrusa estelar apanhada, em flagrante, num raro evento de passagem rasante

Um evento de ‘flyby’ como este tem grande impacto nos discos circunstelares, que são os berços de nascimento dos planetas, em torno de estrelas bebé — e  pode ter acontecido ao nosso próprio Sistema Solar há muito tempo.

Cientistas usaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) para fazer uma rara deteção de um provável evento de “flyby” estelar no sistema Z Canis Majoris (Z CMa).

Uma intrusa, não ligada ao sistema, passou muito perto e interagiu com o ambiente que rodeia a protoestrela binária, provocando a formação de correntes caóticas e esticadas de poeira e gás no disco em redor.

Embora tais eventos rasantes já tenham sido anteriormente testemunhados com alguma regularidade nas simulações computorizadas de formação estelar, poucas observações diretas e convincentes foram alguma vez feitas e, até agora, os eventos tinham permanecido em grande parte teóricos.

“É difícil obter evidências observacionais de eventos rasantes, porque estes eventos ocorrem rapidamente e é difícil capturá-los em ação. O que fizemos com as nossas observações ALMA de Banda 6 e com o VLA é equivalente a capturar raios que atingem uma árvore,” disse Ruobing Dong, investigador da Universidade de Vitória no Canadá e investigador principal do novo estudo.

“Esta descoberta mostra que os encontros próximos entre jovens estrelas que abrigam discos de facto acontecem ‘na vida real’, e não são apenas situações teóricas vistas em simulações de computador”, acrescentou Dong.

“Estudos observacionais anteriores já tinham visto ‘flybys’ do género, mas não tinham sido capazes de recolher as evidências compreensivas que conseguimos obter do evento em Z CMa”, explicou o investigador.

Perturbações, ou distúrbios, como os de Z CMa não são tipicamente provocados por intrusas, mas sim por estrelas-irmãs que crescem juntas no espaço.

“Na maioria das vezes, as estrelas formam-se isoladamente”, diz Hauyu Baobab Liu, astrónomo da Academia Sinica em Taiwan. “As gémeas, ou até trigémeas ou quadrigémeas, nascidas juntas podem ser atraídas gravitacionalmente e, como resultado, aproximarem-se umas das outras”.

“Durante estes momentos, algum material nos discos protoplanetários das estrelas pode ser removido para formar extensas correntes de gás que fornecem pistas aos astrónomos sobre a história de encontros estelares passados”, acrescentou Liu, coautor do artigo científico, publicado a semana passada na Nature Astronomy.

Nicolás Cuello, astrofísico da Universidade Grenoble-Alpes na França e coautor do artigo, acrescentou que no caso de Z CMa, foi a morfologia, ou estrutura, destas correntes que ajudou os cientistas a identificar e a localizar a intrusa estelar.

“Quando um encontro estelar ocorre, provoca alterações na morfologia do disco – espirais, deformações, sombras, etc. – que podem ser vistas como impressões digitais de um ‘flyby’. No caso, ao olhar com muito cuidado para o disco de Z CMa, revelámos a presença de várias impressões digitais de uma passagem rasante”, explicou.

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Os cientistas capturaram um objeto intruso que perturba o disco protoplanetário – o local de nascimento dos planetas – em Z Canis Majoris (Z CMa)

Estas impressões digitais não só ajudaram os cientistas a identificar a intrusa, como também os levaram a considerar o que estas interações poderiam significar para o futuro de Z CMa e para os planetas bebés que estão a nascer no sistema, um processo que até agora tem permanecido um mistério para os cientistas.

“O que sabemos agora com esta nova investigação é que os eventos de ‘flyby’ ocorrem na natureza e que têm grandes impactos nos discos circunstelares, que são os berços de nascimento dos planetas, em torno de estrelas bebé,” disse Cuello.

“Os eventos de passagem rasante podem perturbar dramaticamente os discos circunstelares em torno das estrelas intervenientes, como vimos com a produção de longas correntes em torno de Z CMa.”

Liu realçou que “estas perturbadoras não só dão azo a fluxos gasosos, como também podem ter impacto na história térmica das estrelas hospedeiras envolvidas, como Z CMa”.

“Isto pode levar a eventos violentos como surtos de acreção, e também impactar o desenvolvimento do sistema estelar global de formas que ainda não observámos ou definimos.”

Dong disse que o estudo da evolução e crescimento de jovens sistemas estelares por toda a Galáxia ajuda os cientistas a compreender melhor a origem do nosso próprio Sistema Solar.

“O estudo deste tipo de eventos dá-nos uma janela para o passado, incluindo o que poderia ter acontecido no desenvolvimento inicial do nosso próprio Sistema Solar, cujas evidências críticas já desapareceram há muito”, disse o astrónomo.

“Observar estes eventos num sistema estelar recém-formado dá-nos a informação necessária para dizer, Ah ha! Isto é o que pode ter acontecido ao nosso próprio Sistema Solar há muito tempo atrás“, explicou o autor do estudo.

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“Neste momento, o VLA e o ALMA deram-nos as primeiras evidências para resolver este mistério, e as próximas gerações destas tecnologias vão abrir janelas para o Universo com as quais ainda só sonhámos”, concluiu Dong.

  // CCVAlg

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