O ALMA olha de perto para o drama da formação estelar

Esta imagem sem precedentes do objeto Herbig Haro HH 46/47 combina observações rádio obtidas com o Atacama Large Millimeter/submllimeter Array (ALMA) e observações no óptico do New Technology Telescope do ESO (NTT). As observações ALMA (a laranja e verde) da estrela recém nascida revelam um jacto energético a afastar-se de nós, o qual no óptico se encontra escondido por poeira e gás. À esquerda (a cor de rosa e roxo), podemos ver a parte visível do espectro a aproximar-se de nós. Créditos: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce. Bo Reipurth

Esta imagem sem precedentes do objeto Herbig Haro HH 46/47 combina observações rádio obtidas com o Atacama Large Millimeter/submllimeter Array (ALMA) e observações no óptico do New Technology Telescope do ESO (NTT). As observações ALMA (a laranja e verde) da estrela recém nascida revelam um jacto energético a afastar-se de nós, o qual no óptico se encontra escondido por poeira e gás. À esquerda (a cor de rosa e roxo), podemos ver a parte visível do espectro a aproximar-se de nós.
Créditos: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce. Bo Reipurth

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrónomos obtiveram um plano de pormenor muito vívido do material que se afasta de uma estrela recém nascida.
Ao observar o brilho emitido pelas moléculas de monóxido de carbono num objeto chamado Herbig-Haro 46/47, os astrónomos descobriram que os seus jactos são ainda mais energéticos do que o que se pensava anteriormente.
As novas imagens muito detalhadas revelaram igualmente um jacto anteriormente desconhecido que aponta numa direção totalmente diferente.

Nestas observações ALMA as cores representam os movimentos do material: as partes azuis do lado esquerdo correspondem a um jacto que se aproxima da Terra (desvio para o azul) e o jacto maior à direita está a afastar-se (desvio para o vermelho). Créditos: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce

Nestas observações ALMA as cores representam os movimentos do material: as partes azuis do lado esquerdo correspondem a um jacto que se aproxima da Terra (desvio para o azul) e o jacto maior à direita está a afastar-se (desvio para o vermelho).
Créditos: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce

As estrelas jovens são objetos violentos que ejectam matéria a velocidades tão elevadas como um milhão de quilómetros por hora. Quando este material choca no gás circundante, fá-lo brilhar criando um objeto Herbig-Haro.

Os astrónomos George Herbig e Guillermo Haro não foram os primeiros a observar um destes objetos da classe que agora porta o seu nome, no entanto foram os primeiros a estudar o seu espectro em pormenor. Estes astrónomos aperceberam-se que estes não eram apenas nodos de gás e poeira que reflectiam radiação ou que brilhavam sob a influência da radiação ultravioleta emitida pelas estrelas jovens, mas eram sim uma nova classe de objetos associados aos choques criados por matéria ejectada a altas velocidades em regiões de formação estelar.

Um exemplo espetacular deste tipo de objetos é o Herbig-Haro 46/47, situado a cerca de 1400 anos-luz de distância da Terra, na constelação austral da Vela.
Este objeto foi alvo de um estudo com o ALMA durante a fase de Ciência Preliminar quando o telescópio ainda se encontrava em construção, muito antes da rede estar completa.

Esta imagem obtida pelo New Technology Telescope do ESO, instalado no Observatório de La Silla, Chile, mostra o objeto Herbig-Haro HH 46/47 como jactos que emergem de uma nuvem escura de formação estelar. Créditos: ESO/Bo Reipurth

Esta imagem obtida pelo New Technology Telescope do ESO, instalado no Observatório de La Silla, Chile, mostra o objeto Herbig-Haro HH 46/47 como jactos que emergem de uma nuvem escura de formação estelar.
Créditos: ESO/Bo Reipurth

As novas imagens revelam detalhes em dois jactos, um deslocando-se na direção da Terra e o outro na direção contrária.
O jacto que está a afastar-se era praticamente invisível em imagens ópticas anteriores, devido ao obscurecimento provocado pelas nuvens de poeira que rodeiam a estrela recém nascida.
O ALMA não só obteve imagens muito mais nítidas que as anteriores, como permitiu ainda aos astrónomos medir a velocidade à qual o material brilhante se está a deslocar no espaço.

Estas novas observações do Herbig-Haro 46/47 revelaram que algum do material ejectado tinha velocidades muito mais elevadas do que as medidas anteriormente, o que significa que o gás ejectado transporta muito mais energia e quantidade de movimento do que o que se pensava anteriormente.

O líder da equipa e autor principal deste novo estudo, Héctor Arce (Universidade de Yale, EUA) explica que “a excelente sensibilidade do ALMA permitiu a detecção de particularidades nesta fonte não observadas antes, tal como este jacto muito rápido, que parece um exemplo de um modelo simples retirado dum livro clássico, onde o jacto molecular é gerado pelo vento abrangente de uma estrela jovem.”

As observações foram obtidas em apenas cinco horas de tempo de observação, embora o ALMA ainda estivesse a ser construído nessa época. Observações com qualidade semelhante obtidas por outros telescópios necessitariam de dez vezes mais tempo de observação.

“O detalhe nas imagens do Herbig-Haro 46/47 é assombroso. Talvez mais extraordinário ainda seja o facto de, para este tipo de observações, ainda estarmos numa fase bastante inicial. No futuro, o ALMA poderá fornecer imagens ainda melhores que esta, numa pequena fração deste tempo de observação,” acrescenta Stuartt Corder (Observatório ALMA, Chile), co-autor do novo artigo científico que descreve estes resultados.

Diego Mardones (Universidade do Chile), outro co-autor do trabalho, enfatiza que “este sistema é similar à maioria das estrelas isoladas de pequena massa, durante a sua formação e nascimento. Mas é também invulgar porque a corrente de material emitida pela estrela choca com a nuvem de modo direto de um dos lados da estrela jovem enquanto que do outro lado se escapa da nuvem. Este facto torna este sistema excelente para estudar o impacto dos ventos estelares na nuvem progenitora a partir da qual a estrela jovem se formou.”

Esta imagem de grande angular mostra uma região rica em nuvens moleculares e formação estelar na constelação austral da Vela. Próximo do centro da imagem, podemos ver os jactos do objeto Herbig-Haro HH 46/47 a emergir de uma nuvem escura, na qual estrelas bebés estão a nascer. Esta imagem foi criada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2. Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2. Davide De Martin

Esta imagem de grande angular mostra uma região rica em nuvens moleculares e formação estelar na constelação austral da Vela. Próximo do centro da imagem, podemos ver os jactos do objeto Herbig-Haro HH 46/47 a emergir de uma nuvem escura, na qual estrelas bebés estão a nascer.
Esta imagem foi criada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2.
Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2. Davide De Martin

A nitidez e sensibilidade alcançadas nestas observações ALMA permitiram também à equipa descobrir uma componente da corrente de gás, desconhecida anteriormente, que parece ser emitida por uma companheira da jovem estrela de massa mais baixa. Este jacto secundário faz praticamente um ângulo recto com o objeto principal, quando observado a partir da Terra, e encontra-se aparentemente a escavar o seu próprio buraco na nuvem circundante.

Arce conclui que “o ALMA tornou possível detectar particularidades no jacto, muito mais claramente do que os estudos anteriores, o que mostra que haverá certamente muitas surpresas e descobertas fascinantes feitas pela rede completa. O ALMA irá certamente revolucionar o campo da formação estelar!”

Este é um artigo do ESO.

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