Algo estranho está acontecendo dentro de um viveiro estelar nas proximidades. Uma estrela embrionária está emitindo um brilho saudável - nos raios X. Como uma criança precoce, a estrela em desenvolvimento (protostar) é muito jovem para esse tipo de comportamento.
Novas estrelas nascem quando uma nuvem de poeira e gás no espaço interestelar entra em colapso sob sua própria gravidade, ou assim pensávamos. O estranho comportamento deste protoestrela revela que outra coisa pode ajudar a gravidade a transformar um monte de gás e poeira em uma estrela.
Os cientistas perfuraram um viveiro estelar empoeirado para capturar a visão mais antiga e detalhada de uma nuvem de gás em colapso se transformando em uma estrela, análoga ao primeiro ultrassom do bebê.
A observação, feita principalmente com o observatório XMM-Newton da Agência Espacial Européia, sugere que algum processo energético não realizado - provavelmente relacionado a campos magnéticos - está superaquecendo a superfície do núcleo da nuvem, empurrando a nuvem para mais perto de se tornar uma estrela.
A observação marca a primeira detecção clara de raios-X de um precursor nascente, porém gelado, a uma estrela, chamada protoestrela Classe 0, muito antes na evolução de uma estrela do que muitos especialistas neste campo pensavam ser possível. Os raios X são produzidos no espaço por processos que liberam muita energia e calor. A detecção surpresa dos raios X de um objeto tão frio revela que a matéria está caindo em direção ao núcleo da protoestrela 10 vezes mais rápido do que o esperado somente pela gravidade.
"Estamos vendo a formação de estrelas em seu estágio embrionário", disse o Dr. Kenji Hamaguchi, pesquisador da NASA no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, principal autor de um relatório do Astrophysical Journal. “Observações anteriores capturaram a forma de tais nuvens de gás, mas nunca foram capazes de olhar para dentro. A detecção de raios X tão cedo indica que a gravidade por si só não é a única força que molda as estrelas jovens. ”
Os dados de suporte vieram do Observatório de Raios-X Chandra da NASA, do telescópio Subaru do Japão no Havaí e do telescópio de 88 polegadas da Universidade do Havaí.
A equipe de Hamaguchi descobriu raios-X de um proto-estrela Classe 0 na região de formação de estrelas R Corona Australis, a cerca de 500 anos-luz da Terra.
A classe 0 é a classe mais jovem de objeto proto-estelar, cerca de 10.000 a 100.000 anos no processo de assimilação. A temperatura da nuvem está cerca de 400 graus abaixo de zero Fahrenheit (menos 240 graus Celsius). Após alguns milhões de anos, a fusão nuclear se inflama no centro da nuvem protoestelar em colapso e uma nova estrela é formada.
A equipe especula que os campos magnéticos no núcleo protoestar giratório aceleram a matéria infalável a altas velocidades, produzindo altas temperaturas e raios-X no processo. Esses raios X podem penetrar na região poeirenta para revelar o núcleo.
"Não é uma queda livre suave de gás", disse Michael Corcoran, da NASA Goddard, co-autor do relatório. “A emissão de raios X mostra que as forças parecem estar acelerando a matéria para altas velocidades, aquecendo as regiões dessa nuvem de gás frio a 100 milhões de graus Fahrenheit. A emissão de raios-X do núcleo nos dá uma janela para investigar os processos ocultos pelos quais as nuvens de gás frio colapsam nas estrelas. ”
Hamaguchi comparou a geração de raios X na protoestrela Classe 0 ao que acontece durante as erupções solares em nosso Sol. A superfície solar possui muitas voltas magnéticas, que às vezes se enroscam e liberam grandes quantidades de energia. Essa energia pode acelerar partículas carregadas eletricamente (elétrons e átomos ionizados) a velocidades de 11 milhões de quilômetros por hora. As partículas se chocam contra a superfície solar e criam raios-X. Da mesma forma, os campos magnéticos emaranhados podem ser responsáveis pelos raios X observados por Hamaguchi e seus colaboradores.
A detecção de campos magnéticos de uma protoestrela Classe 0 extremamente jovem fornece um elo crucial para a compreensão do processo de formação de estrelas, porque acredita-se que os laços do campo magnético desempenham um papel crítico na moderação do colapso das nuvens. Somente partículas carregadas eletricamente, chamadas íons, respondem aos campos magnéticos. Os cientistas não sabem ao certo de onde vêm os campos magnéticos ou os íons. No entanto, os raios X ionizam átomos, criando mais íons a serem acelerados através da atividade magnética e criando mais raios X.
A equipe usou o XMM-Newton por sua poderosa capacidade de coleta de luz, necessária para esse tipo de observação, onde poucos raios-X penetram na região empoeirada e o excelente poder de resolução do Chandra para identificar a posição da fonte de raios-X. A equipe usou o telescópio infravermelho Subaru para determinar a idade do protostar.
"A idade é baseada em um gráfico bem estabelecido de espectros, ou características da luz infravermelha, à medida que o protoestrela evolui ao longo de um milhão de anos", disse Ko Nedachi, estudante de doutorado da Universidade de Tóquio que liderou o Subaru. observação.
A equipe de ciências também inclui os drs. Rob Petre e Nicholas White, da NASA Goddard, Dr. Beate Stelzer, do Observatório de Astronomia de Palermo, Itália, e Dr. Naoto Kobayashi, da Universidade de Tóquio. Kenji Hamaguchi é financiado através do Conselho Nacional de Pesquisa; Michael Corcoran é financiado pela Universities Space Research Association.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
