Uma olhada de dois anos em "proplyds", ou discos protoplanetários na constelação de Orion forneceu aos astrônomos um novo filme de lapso de tempo em alta resolução que revela o processo de como a estrela é massiva. O nascimento das maiores estrelas foi misterioso, em parte, porque estrelas massivas são raras e tendem a passar a juventude envoltas em poeira e gás, escondendo-as da vista. "Sabemos como essas estrelas morrem, mas não como elas nascem", disse Lincoln Greenhill, investigador principal da equipe que usa imagens de rádio mil vezes mais nítidas e detalhadas do que as obtidas anteriormente.
Usando o Very Long Baseline Array (VLBA) como uma poderosa “lente zoom”, os astrônomos estudaram um protostar jovem maciço chamado Source I (pronunciado “olho”) em Orion. O aglomerado jovem não pode ser visto com telescópios tradicionais por causa do gás e da poeira ao redor, mas esse novo visual mostra que estrelas massivas se formam como seus irmãos menores, com acréscimo de disco e campos magnéticos desempenhando papéis cruciais.
A equipe observou a Fonte I em intervalos mensais durante dois anos e depois reuniu as imagens individuais em um filme de lapso de tempo. Clique aqui para assistir o filme.
O VLBA detectou milhares de nuvens de gás monóxido de silício chamadas masers - beacons semelhantes a laser que ocorrem naturalmente, frequentemente associados à formação de estrelas. Alguns mestres estavam tão próximos da protoestrela quanto Júpiter está ao nosso Sol, o que também é um recorde. Muitos dos mestres existiram tempo suficiente para que seus movimentos fossem rastreados no céu e ao longo de nossa linha de visão, produzindo seus movimentos tridimensionais no espaço.
"A fonte I é a fonte mais rica de masers da galáxia, que conhecemos", disse Lynn Matthews, principal autora do novo trabalho, que agora é pesquisador do MIT Haystack Observatory. "Sem os masers, não poderíamos rastrear os movimentos de gás com tanto detalhe tão perto desta estrela massiva e ficaríamos relativamente cegos à sua formação".
"Na astronomia, é raro ver mudanças ao longo da vida humana. Com este novo filme, podemos ver mudanças ao longo de apenas alguns meses, enquanto grupos de gás se aglomeram em torno deste jovem protoestrela ”, acrescentou o astrônomo e co-autor do Smithsonian Ciriaco Goddi.
O filme resultante revela sinais de um disco de acreção rotativo, onde o gás está girando cada vez mais perto da protoestrela no centro. Ele também mostra o material fluindo para fora perpendicularmente ao disco em dois Vs grandes - na verdade, as bordas das correntes de gás em forma de cone. Tais vazões promovem a formação de estrelas, afastando o momento angular do sistema.
Curiosamente, os fluxos de saída parecem se curvar à medida que saem do disco. "O caminho de flexão desses masers fornece evidências importantes de que os campos magnéticos podem estar influenciando os movimentos dos gases muito próximos ao protostar", destacou Claire Chandler, da NRAO, co-principal pesquisadora do estudo.
As linhas do campo magnético são conhecidas por seu efeito nas limalhas de ferro espalhadas ao redor de um ímã de barra, delineando loops que se estendem de um pólo do ímã ao outro. No caso da Fonte I e de outros protoestrelas maciços, as linhas do campo magnético podem se estender para o espaço, envolvendo uma hélice com a forma de um doce Twizzlers. Fluxos de gás que saem ao longo dessas linhas de campo.
"Os campos magnéticos devem ser fracos e sem importância para o processo de nascimento de estrelas massivas", disse Matthews. "Mas os mestres não viajam ao longo de arcos suaves, a menos que experimentem algum tipo de força - provavelmente uma força magnética".
Os dados não mostram se o campo magnético surge na estrela ou no disco de acúmulo. Observações futuras do Expanded Very Large Array (E-VLA) e do Atacama Large Millimeter Array (ALMA) podem ser capazes de distinguir entre hipóteses concorrentes. A equipe planeja procurar outras impressões digitais de campos magnéticos ao redor da Fonte I.
"Nosso filme de dois anos é apenas o começo", disse a astrônoma e investigadora principal Smithsonian Elizabeth Humphreys.
Fonte: Harvard Smithsonian
