Green Bank, EUA — InkDesign News — Uma pesquisa recente liderada por astrônomos utilizando o Very Large Array (VLA) do NSF revelou detalhes inéditos do fluxo de gás próximo a HW2, uma protostrela massiva situada na região de formação estelar Cepheus A, localizada a 2.283 anos-luz da Terra. Essa descoberta oferece evidências claras sobre os mecanismos que permitem o rápido crescimento dessas estrelas gigantes.
Contexto da descoberta
A formação de estrelas massivas, com massas dezenas de vezes superiores à do Sol, requer um vasto reservatório de gás interestelar, que pode abranger extensas regiões de até um parsec (3,26 anos-luz). No entanto, o acúmulo final de gás ocorre em regiões circumstelares muito menores, com alguns centenas de unidades astronômicas (AU), que alimentam a protostrela, cuja dimensão é da ordem de um milhão de quilômetros. O desafio tem sido observar o comportamento do gás nessas escalas internas, especialmente em estrelas massivas, que geralmente se situam a maiores distâncias da Terra em comparação a estrelas similares ao Sol.
Métodos e resultados
O grupo liderado pelo Dr. Alberto Sanna, do INAF e do Max-Planck-Institut für Radioastronomie, utilizou amônia — uma molécula comum em nuvens interestelares — para mapear a dinâmica do gás ao redor da estrela HW2. Com a sensibilidade excepcional do VLA, conseguiram resolver características na escala aproximada de 100 AU, revelando um anel denso de gás quente com raios entre 200 e 700 AU, parte de um disco de acreção, um componente crucial em teorias da formação estelar.
O gás no disco mostra ao mesmo tempo colapso para dentro da estrela e rotação ao seu redor, com uma taxa de infusão de material estimada em dois milésimos da massa solar por ano — uma das maiores já observadas para uma estrela massiva em formação. Isso demonstra que discos de acreção podem manter taxas extremas de transferência de massa, mesmo quando a estrela central alcança 16 vezes a massa do Sol.
“Nossas observações fornecem evidências diretas de que estrelas massivas podem se formar por meio de acreção mediada por disco até dezenas de massas solares.”
(“Our observations provide direct evidence that massive stars can form through disk-mediated accretion up to tens of solar masses.”)— Dr. Alberto Sanna, Astrônomo, INAF e Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Além disso, a equipe observou assimetrias e turbulência no disco, indicando que fluxos externos de gás, chamados de “streamers”, podem estar abastecendo continuamente o disco em um dos seus lados. A comparação com simulações avançadas confirmou que o gás está colapsando em velocidades próximas à livre queda, enquanto gira em velocidades sub-Keplerianas, ajustadas pelo equilíbrio entre gravidade e forças centrífugas.
“Os resultados estiveram em estreita concordância com as previsões teóricas, mostrando que o gás de amônia perto de HW2 está colapsando quase à velocidade de queda livre enquanto gira a velocidades sub-Keplerianas — um equilíbrio ditado pela gravidade e pelas forças centrífugas.”
(“The results aligned closely with theoretical predictions, showing that ammonia gas near HW2 is collapsing almost at free-fall speeds while rotating at sub-Keplerian velocities — a balance dictated by gravity and centrifugal forces.”)— Professor André Oliva, Astrônomo, Université de Genève e Space Research Center (CINESPA)
Implicações e próximos passos
Essa pesquisa resolve um debate antigo sobre a capacidade de protostrelas massivas como HW2 formarem discos de acreção sustentáveis que promovem seu rápido crescimento. Além disso, reforça que mecanismos físicos semelhantes governam a formação estelar em diferentes escalas de massa. O avanço na compreensão dos processos que formam estrelas massivas tem impacto direto no estudo da evolução galáctica e enriquecimento químico do Universo, uma vez que essas estrelas desempenham papel fundamental na geração de ventos estelares e explosões que distribuem elementos pesados por galáxias.
O estudo abre portas para investigações futuras que pretendem compreender o papel dos “streamers” e as condições que permitem manter taxas elevadas de acreção em discos ao redor de estrelas massivas, aprimorando modelos teóricos e simulacionais neste campo.
Fonte: (sci.news– Ciência & Descobertas)
