Crédito da imagem: UofM
Pesquisadores da Universidade de Michigan reuniram evidências de que estrelas anãs marrons têm uma vida muito semelhante aos estágios iniciais pelos quais o Sol passou quando se formou. Eles descobriram que a maioria das anãs marrons tinha discos com um milhão de anos, o que é muito semelhante às estrelas jovens da mesma idade. Outras observações mostraram que eles acumulam material do disco da mesma forma que as estrelas também.
Nos círculos cósmicos, as anãs marrons são uma espécie de fracasso. Grandes demais para serem considerados verdadeiros planetas, mas não grandes o suficiente para serem estrelas, esses corpos celestes flutuantes são, de fato, às vezes chamados de estrelas fracassadas. Mas eles realmente se formam como as estrelas - do colapso das nuvens de gás - ou suas origens são completamente diferentes? Uma série de publicações do astrônomo da Universidade de Michigan Ray Jayawardhana e colaboradores, incluindo um artigo publicado na edição de 16 de janeiro da Science, oferece evidências de que anãs marrons e estrelas parecidas com o Sol nascem da mesma maneira. "Eles têm pelo menos uma infância muito semelhante, o que pode significar que também têm origens muito semelhantes", disse Jayawardhana, professor assistente de astronomia.
Estrelas se formam em nuvens frias de gás e poeira no espaço interestelar. Agrupamentos densos dentro dessas nuvens se contraem sob sua própria gravidade, girando no processo e reunindo material do ambiente em um disco. Eventualmente, se um protostar em crescimento acumular massa suficiente, seu núcleo se torna quente e denso o suficiente para ocorrer a fusão nuclear, e a nova estrela começa a brilhar. Alguns cientistas sugeriram que as anãs marrons se formam da mesma maneira, mas simplesmente não acumulam massa suficiente para inflamar a fusão de hidrogênio, e os cálculos mostram que é pelo menos teoricamente possível que objetos com massas tão baixas quanto as das anãs marrons possam nascer dessa maneira.
Mas outros cientistas propuseram que as anãs marrons são expulsas de ninhadas estelares. Nesse cenário, as anãs marrons nascem em múltiplos sistemas estelares e competem com seus irmãos pela matéria da nuvem natal. Em tais sistemas, o objeto de crescimento mais lento pode ser ejetado antes de reunir material suficiente para se tornar uma estrela, sugerem simulações em computador.
Uma maneira de distinguir entre as duas possibilidades é estudando discos de poeira e gás em torno de jovens anãs marrons. Se as anãs marrons se formarem como as estrelas, elas devem ter discos de acréscimo grandes e duradouros, como os encontrados em torno de estrelas jovens. Mas se eles foram ejetados de vários sistemas estelares, seus discos devem ser raspados pelas interações gravitacionais que levam à ejeção.
Jayawardhana e colegas procuraram discos empoeirados em torno de jovens anãs marrons observando sua emissão infravermelha com o Very Large Telescope (VLT) de 8 metros do Observatório Europeu do Sul no Chile e o Keck I de 10 metros no Havaí. Como as partículas de poeira em um disco absorvem a luz e irradiam a energia em comprimentos de onda infravermelhos, uma anã marrom com um disco emitirá mais luz infravermelha do que uma sem disco.
"Descobrimos que a maioria das anãs marrons é cercada por discos empoeirados com cerca de um milhão de anos", disse Jayawardhana. "É semelhante a jovens estrelas da mesma idade." Embora não seja possível determinar diretamente o tamanho dos discos, a presença deles em torno de algumas anãs marrons de 10 milhões de anos sugere que eles não são aparados no início da vida.
Outras observações espectroscópicas, usando os telescópios Magellan de 6,5 metros no Chile (em que a Universidade de Michigan é uma instituição parceira) e o telescópio Keck I, mostraram que as anãs marrons também acumulam material dos discos ao redor da mesma maneira que as estrelas - embora em um ritmo mais lento. "Detectamos sinais reveladores de gás fluindo da borda interna do disco para a anã marrom a velocidades superiores a cem quilômetros por segundo", disse Jayawardhana. Em um caso intrigante, os astrônomos também têm evidências de material saindo dos pólos de uma anã marrom. Tais jatos foram vistos em jovens estrelas da mesma idade, mas não até agora em anãs marrons. "Se confirmada, a presença de jatos reforçaria ainda mais a ocorrência de infâncias extraordinariamente semelhantes para anãs marrons e estrelas do Sol", disse Jayawardhana, cujos colaboradores incluem Subhanjoy Mohanty (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian), Gibor Basri (Universidade da Califórnia) , Berkeley), David Barrado e Navascues (Laboratório de Astrofísica Espacial e Física Fundamental em Madri, Espanha), David Ardila (Universidade Johns Hopkins), Beate Stelzer (Observatório Astronômico de Palermo na Itália) e Karl Haisch, Jr. e Diane Paulson (ambos na Universidade de Michigan).
"Eu não diria que a história está assinada, selada e entregue", disse Jayawardhana, "mas a preponderância de evidências está muito inclinada na direção dessas coisas que se formam da mesma maneira que as estrelas". E as evidências descobertas até agora levam a perspectivas ainda mais tentadoras. "Agora que sabemos que muitas jovens anãs marrons estão cercadas por discos", disse ele, "não posso deixar de pensar se cometas e asteróides - se não pequenos planetas - poderiam se formar nesses discos".
Esta pesquisa foi apoiada principalmente por uma bolsa da National Science Foundation.
Fonte original: Comunicado de imprensa da Universidade de Michigan
