Astrônomos revelam de forma inédita um sistema estelar múltiplo no ato de sua criação

A região B5 (vermelho e verde, em imagens de rádio) vista dentro da sua vizinhança, embebida em poeira (azul) observada pelo Herschel da ESA no infravermelho. Créditos: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

De forma inédita, astrônomos descobriram um sistema estelar múltiplo nos estágios iniciais da sua formação. As observações diretas deste processo dão um forte suporte a uma das diversas teorias sugeridas que explicam a criação de tais sistemas.

Os cientistas analisaram uma nuvem de gás que reside aproximadamente 800 anos-luz de distância da Terra, especificamente um núcleo gasoso que contém uma jovem protoestrela e três condensações densas que provavelmente entrarão em colapso para formar estrelas dentro de um curto prazo (astronomicamente falando) de 40.000 anos. Das eventuais quatro estrelas, os astrônomos estimam que três deverão compor um sistema tríplice estável.

Detalhes do complexo B5 de gás, flagrado no ato de formação de um sistema estelar múltiplo. Créditos: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

Jaime Pineda, Instituto de Astronomia, ETH Zurique, Suíça, disse:

A observação de um sistema múltiplo de estrelas nestas fases iniciais de formação tem sido um antigo desafio. Contudo, a combinação do VLA (Very Large Array) com o GBT (Green Bank Telescope) forneceu-nos um primeiro olhar para sistema tão jovem.

Os cientistas usaram o VLA e o GBT, além do James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) no Havaí, para estudar um núcleo denso de gás chamado Barnard 5 (B5) em uma região onde estrelas jovens estão se formando na constelação de Perseus. Já era conhecido que a nuvem B5 abrigava uma estrela jovem em formação.

Quando o grupo de investigação, liderado por Pineda, usou o VLA para mapear a emissão de rádio das moléculas de metano, eles descobriram que os filamentos de gás em B5 estão se fragmentando e que estes fragmentos estão iniciando a construção de estrelas adicionais para finalmente gerar um sistema múltiplo de estrelas.

Pineda explicou:

Nós sabemos que estas estrelas eventualmente formarão um sistema múltiplo porque as nossas observações mostram que estas condensações de gás estão gravitacionalmente ligadas. Esta é a primeira vez que fomos capazes de ver um sistema tão jovem gravitacionalmente ligado.

Isto forneceu evidências notáveis de que a fragmentação dos filamentos de gás é um processo que pode produzir sistemas estelares múltiplos. Outros mecanismos propostos incluem a fragmentação do núcleo principal de gás, a fragmentação dentro de um disco de material orbitando uma estrela jovem e a captura gravitacional. Agora adicionamos de forma convincente a essa lista o fenômeno de fragmentação de filamentos gasosos.

Ilustração do complexo B5 visto como é hoje, à esquerda, e como aparecerá como um sistema múltiplo daqui a aproximadamente 40.000 anos. Créditos: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

As condensações na nuvem B5 vão produzir estrelas estimadas entre 10% a cerca de 33% da massa do nosso Sol. As suas separações vão variar entre 3.000 até 11.000 Unidades Astronômicas (1 UA = distância Terra-Sol).

Os astrônomos analisaram a dinâmica das condensações de gás e estimam que, quando as estrelas coalescerem, comporão um sistema estável de um binário interior, orbitado por uma terceira estrela mais distante. Espera-se, contudo, que a quarta estrela permanecerá como parte do novo sistema.

Pineda concluiu:

Quase metade de todas as estrelas encontram-se em sistemas múltiplos, mas a descoberta destes sistemas nos primeiros estágios de formação tem sido um grande desafio. Devido à combinação do uso VLA com o GBT, temos agora informações importantes sobre a formação de sistemas múltiplos. O nosso próximo passo será observar outras regiões de formação estelar utilizando as habilidades do VLA e do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) do ESO, no Chile.

O time internacional desta pesquisa contém membros da Suíça, EUA, Reino Unido, Alemanha e Chile. Os astrônomos publicaram suas descobertas na edição de 12 de Fevereiro de 2015 da revista científica Nature: “The formation of a quadruple star system with wide separation”.

Fontes

Nature: The formation of a quadruple star system with wide separation

NRAO: Astronomers Catch Multiple-Star System in First Stages of Formation

Phys.org: Astronomers Catch Multiple-Star System in First Stages of Formation

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