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Astrônomos detectaram uma estranha nova estrutura de ‘bolha molecular’ no espaço

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Uma estrutura recém-descoberta localizada no coração de uma espessa nuvem de gás e poeira a mais de 450 anos-luz de distância é a assinatura de um par de estrelas bebês em formação.

Uma equipe de astrônomos identificou uma bolha inédita no centro de um berçário estelar chamado Barnard 18 no complexo de nuvens moleculares de Taurus, provavelmente esculpida no gás circundante quando duas estrelas emergentes se formaram e cresceram.

É apenas a segunda vez que os astrônomos identificam tal bolha com a ejeção de material ou ‘fluxo’ associado a uma estrela em crescimento. A estrutura recém-descoberta pode ajudar os cientistas a aprender mais sobre como as estrelas afetam seu ambiente à medida que crescem.

A formação de estrelas é um algo complicado e confuso. Começa com uma nuvem densa e fria de pequenos grãos de poeira e gases, incluindo hidrogênio. Eventualmente, um aglomerado dessa nuvem colapsa em um redemoinho sob sua própria gravidade, puxando mais material da névoa de material ao seu redor. Uma vez que ganha massa suficiente, a pressão e o calor resultantes geram o hidrogênio no núcleo que define as estrelas.

Mas quando uma estrela bebê acumula essa massa, ela avança sobre o espaço ao seu redor. Nem todo material chega à estrela; alguns são acelerados ao longo das linhas do campo magnético da protoestrela em direção aos polos, onde são lançados no espaço como jatos astrofísicos. Além disso, as protoestrelas provocam ventos que esculpem grandes vazios na nuvem da qual nascem.

Esses fluxos de saída são chamados de feedback e acredita-se que desempenhem um papel importante no corte do crescimento protoestelar, bem como na evolução do meio interestelar – o gás e a poeira que flutuam nos espaços entre as estrelas.

Como as nuvens moleculares são tão densas, ver o que está acontecendo dentro delas quando uma estrela se forma não é particularmente fácil. Comprimentos de onda de luz mais curtos não penetram na nuvem; mas comprimentos de onda mais longos podem fazer isso.

Barnard 18 é uma nebulosa escura, que não emite nem reflete luz. Aparece como uma mancha escura em observações ópticas, quase como um vazio no espaço. Assim, para ver dentro da nuvem, uma equipe de astrônomos liderada por Yan Duan e Di Li, dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) na China, voltou-se para comprimentos de onda de rádio.

Usando dois radiotelescópios diferentes, eles analisaram o sinal de monóxido de carbono, que pode ser usado para rastrear estruturas dentro de uma nuvem de gás. E, à espreita dentro da nuvem molecular Barnard 18, eles encontraram evidências de uma estrutura de bolha.

Outras observações revelaram ainda mais.

“Através da análise combinada com a pesquisa do Observatório Radioastronômico de Cinco Faculdades (FCRAO, na sigla em inglês) da nuvem molecular de Taurus, encontramos um fluxo localizado no centro da bolha molecular”, disse o astrônomo do NAOC Yan Duan, autor principal do paper da equipe.

Barnard 18 é o lar de um objeto curioso que já havia sido identificado por astrônomos – um objeto conhecido como Herbig-Haro chamado HH 319. Estes são criados por jatos protoestelares que se afastam de suas estrelas de origem a velocidades incríveis, colidindo com a nuvem molecular e fazendo-a brilhar.

HH 319 está localizado no centro do fluxo identificado por Li e sua equipe, o que dá pistas sobre a origem da bolha. Mas havia vários progenitores possíveis: as estrelas nem sempre ficam paradas, nenhuma estrela pode ser vista no centro da bolha e várias estrelas jovens podem ser encontradas nas proximidades

Com base em sua posição, os pesquisadores traçaram a origem de um par binário de estrelas T Tauri. Com menos de um milhão de anos, elas são um tipo de estrela que ainda não iniciou a fusão do hidrogênio e ainda está acumulando massa. O sistema binário, descobriu a equipe, é o mais provável de ter se movido para sua posição atual a partir do centro da bolha.

De acordo com os cálculos da equipe, a atividade das duas estrelas há cerca de 70.000 anos foi o que começou a esculpir a bolha gigante em Barnard 18.

Isso, disse a equipe, demonstra a capacidade das estrelas T Tauri de causar um impacto dramático no ambiente ao seu redor. No entanto, observações futuras serão necessárias para confirmar suas descobertas.

A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.