NASA/JPL-Caltech/Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian
Esta ilustração mostra duas estrelas jovens perto do fim da sua formação. À volta das estrelas há discos de gás e poeira remanescentes, a partir dos quais se podem formar planetas. Jatos de gás irrompem dos polos norte e sul das estrelas.
É uma descoberta inesperada e sem precedentes, dada a idade, tamanho e composição química das estrelas, discos e jatos. A sua localização numa parte conhecida e bem estudada do Universo acrescenta à emoção.
A maior parte do Universo é invisível ao olho humano. Os blocos de construção das estrelas só são revelados em comprimentos de onda para lá do espetro visível.
Recentemente, os astrónomos utilizaram dois telescópios muito diferentes e poderosos para descobrir discos e jatos paralelos gémeos que irrompiam de estrelas jovens num sistema estelar múltiplo.
Esta descoberta foi inesperada e sem precedentes, dada a idade, tamanho e composição química das estrelas, discos e jatos.
A sua localização numa parte conhecida e bem estudada do Universo acrescenta à emoção.
Para esta investigação foram combinados o ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) e o MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Telescópio Espacial James Webb da NASA (JWST). O ALMA e o MIRI do JWST observam partes muito diferentes do espetro eletromagnético.
A sua utilização conjunta permitiu aos astrónomos descobrir estas gémeas, escondidas nos comprimentos de onda rádio e infravermelho no sistema estelar WL20, localizado no complexo de nuvens moleculares de Rho Ophiuchi, a mais de 400 anos-luz de distância do Sistema Solar.
NSF dos EUA/NSF do NRAO/B. Saxton; NASA/JPL-Caltech/Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian
Os astrónomos não acreditaram na sua sorte quando as observações em múltiplos comprimentos de onda de rádio e infravermelho do ALMA e do JWST revelaram discos e jatos gémeos irrompendo de um par de jovens estrelas binárias no sistema múltiplo WL20.
“O que descobrimos é absolutamente espetacular“, partilha a astrónoma Mary Barsony, em comunicado da NASA.
“Há muito tempo que conhecemos o sistema estelar WL20. Mas o que nos chamou a atenção foi o facto de uma das estrelas do sistema parecer muito mais jovem do que as restantes”, acrescenta.
“Usando o MIRI e o ALMA em conjunto, vimos de facto que esta UMA estrela eram DUAS estrelas mesmo ao lado uma da outra. Um disco rodeava cada uma destas estrelas, e cada disco emitia jatos paralelos ao outro”, detalha a astrónoma.
O ALMA detetou os discos, enquanto o MIRI encontrou os jatos. O coautor Valentin J.M. Le Gouellec, da NASA-ARC recolheu e reduziu os dados de arquivo do ALMA para revelar a composição dos discos.
Ao mesmo tempo, Lukasz Tychoniec do Observatório de Leiden forneceu imagens de alta resolução que mostram o tamanho massivo dos discos, aproximadamente 100 vezes a distância entre a Terra e o Sol.
Outro coautor, Martijn L. van Gelder, forneceu recursos para processar os dados recolhidos pelo MIRI, revelando a composição química dos jatos.
Barsony acrescenta: “Por isso, se não fosse o MIRI, nem sequer saberíamos que estes jatos existem, o que é espantoso”.
As observações de alta resolução, pelo ALMA, dos discos que rodeiam as duas estrelas recém-observadas, revelaram a estrutura dos discos, como explica Barsony.
“Alguém que olhasse para estes dados do ALMA sem saber que existiam jatos gémeos pensaria ‘oh, é um grande disco visto de lado com um buraco central, em vez de dois discos vistos de lado e dois jatos. Isto é notável“, diz.
NSF dos EUA/NSF do NRAO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/JPL/JWST/B. Saxton.
Estas formas com cores vivas representam dados astronómicos recolhidos pelo telescópio ALMA e pelo JWST da NASA. À esquerda, uma composição sobrepõe dados do ALMA e do JWST, revelando os discos e os jatos paralelos emitidos pelo par de estrelas binárias em WL20. A decomposição dos dados separados do ALMA e do JWST, representando várias composições químicas, pode ser vista à direita.
Outra coisa notável acerca desta descoberta é o facto de quase nem ter tido a oportunidade de acontecer.
Michael Ressler, cientista do JPL, explica: “Grande parte da investigação sobre protoestrelas binárias centra-se em algumas regiões de formação estelar próximas”.
“Foi-me concedido algum tempo de observação com o JWST e decidi dividi-lo em alguns pequenos projetos. Para um projeto, decidi estudar estrelas binárias na região de formação estelar de Perseu”, acrescenta Ressler.
“No entanto, há praticamente 30 anos que estudo WL20, que se situa na região de rho Ophiuchus, quase na parte oposta do céu, e pensei: ‘porque não incluí-la? Nunca mais vou ter outra oportunidade, mesmo que não se enquadre bem com os outros projetos'”, detalha o investigador.
“Tivemos um acidente muito feliz com o que encontrámos; os resultados são espantosos”, conclui.
Ao combinar dados de vários comprimentos de onda do ALMA e do JWST, estas novas descobertas lançam luz sobre os complexos processos envolvidos na formação de sistemas estelares múltiplos.
Os astrónomos planeiam agora utilizar as futuras capacidades melhoradas do ALMA para continuar a desvendar os mistérios que envolvem o nascimento de estrelas e sistemas planetários.
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