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terça-feira, 19 de setembro de 2023

Fluxo supersônico captado de estrela jovem

Os chamados objetos de Herbig-Haro (HHs) são jatos luminosos de gás que assinalam o crescimento de estrelas infantis.

© Webb (HH 211)

Utilizando o telescópio espacial James Webb, uma equipe internacional de astrônomos, com a participação de cientistas do Instituto Max Planck de Astronomia, obteve uma imagem espetacular de HH 211, um jato bipolar que viaja pelo espaço interestelar a velocidades supersônicas. 

A cerca de 1.000 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Perseu, o objeto é um dos fluxos protoestelares mais jovens e mais próximos, o que o torna um alvo ideal para o Webb. 

Os objetos Herbig-Haro rodeiam estrelas recém-nascidas e formam-se quando os ventos estelares ou jatos de gás expelidos por estas estrelas recém-nascidas formam ondas de choque que colidem com gás e poeira próximos a alta velocidade. Uma nova e excitante imagem de HH 211 revela um fluxo de uma protoestrela de Classe 0, uma análoga infantil do nosso Sol quando este tinha apenas algumas dezenas de milhares de anos e uma massa de apenas 8% da atual (acabará por se tornar uma estrela como o Sol). As protoestrelas ainda não atingiram a fase de fusão nuclear. 

As imagens infravermelhas são muito boas no estudo de estrelas recém-nascidas e dos seus fluxos, porque estas estrelas estão invariavelmente ainda embebidas no gás da nuvem molecular em que se formaram. A emissão infravermelha dos fluxos da estrela penetra o gás e a poeira que a obscurecem, tornando um objeto Herbig-Haro como HH 211 ideal para observação com os sensíveis instrumentos infravermelhos do Webb. 

As moléculas excitadas pelas condições turbulentas, incluindo o hidrogênio molecular, o monóxido de carbono e o monóxido de silício, emitem luz infravermelha que o Webb pode recolher para mapear a estrutura dos fluxos. A imagem obtida com o instrumento NIRCam mostra uma série de choques, ou seja, radiação desencadeada por colisões de gás, a sudeste (em baixo à esquerda) e a noroeste (em cima à direita), bem como o jato bipolar estreito que os alimenta, com um detalhe sem precedentes, com uma resolução espacial cerca de 5 a 10 vezes superior à de quaisquer imagens anteriores de HH 211. 

Esta série de eventos de choque indica uma liberação episódica de gás, que está diretamente relacionada com o crescimento da protoestrela através da infiltração de poeira e gás. O jato interno é visto se agitando com simetria em ambos os lados da protoestrela central. Isto está de acordo com observações em escalas menores e sugere que a protoestrela pode ser uma estrela binária não resolvida.

Observações anteriores de HH 211 com telescópios terrestres mostraram o movimento do gás ao longo do fluxo, medindo uma mudança no comprimento de onda da radiação emitida. Agora, foram encontrados enormes choques com desvios para o vermelho (noroeste) e com desvios para o azul (sudeste) e estruturas semelhantes a cavidades à luz do hidrogênio e do monóxido de carbono excitados por choques, respectivamente, e um jato de dupla face serpenteante e com nós à luz do monóxido de silício. 

Com estas novas observações com os instrumentos NIRCam e NIRSpec do Webb, os pesquisadores descobriram que o fluxo de gás do objeto é relativamente lento em comparação com protoestrelas semelhantes, mas mais evoluídas. A equipe mediu as velocidades das estruturas mais interiores do fluxo de gás com cerca de 80 a 100 quilômetros por segundo. No entanto, a diferença de velocidade entre estas seções do fluxo e o material com que estão colidindo é muito menor. 

Os fluxos das estrelas mais jovens, como a que se encontra no centro de HH 211, são majoritariamente constituídos por moléculas devido às velocidades comparativamente baixas das ondas de choque, que não são suficientemente energéticas para quebrar as moléculas em átomos e íons mais simples.

Um artigo foi publicado na revista Nature

Fonte: Max Planck Institute for Astronomy

terça-feira, 25 de outubro de 2022

Um viveiro estelar turbulento

A vida das estrelas recém-nascidas é tempestuosa, como mostra esta imagem do telescópio espacial Hubble dos objetos Herbig-Haro HH 1 e HH 2.

© Hubble (HH 1 e HH 2)

Ambos os objetos estão na constelação de Órion e ficam a cerca de 1.250 anos-luz da Terra. HH 1 é a nuvem luminosa acima da estrela brilhante no canto superior direito desta imagem, e HH 2 é a nuvem no canto inferior esquerdo. 

Enquanto os dois objetos Herbig-Haro são visíveis, o jovem sistema estelar responsável por sua criação está à espreita, envolto nas espessas nuvens de poeira no centro desta imagem. No entanto, um fluxo de gás de uma destas estrelas pode ser visto saindo da nuvem escura central como um jato brilhante. 

Enquanto isso, pensava-se que a estrela brilhante entre este jato e a nuvem HH 1 era a fonte destes jatos, mas agora se sabe que é uma estrela dupla não relacionada que se formou nas proximidades. 

Os objetos Herbig-Haro são aglomerados brilhantes encontrados em torno de algumas estrelas recém-nascidas e são criados quando jatos de gás lançados para fora destas estrelas jovens colidem com o gás e a poeira circundantes em velocidades incrivelmente altas. 

Em 2002, as observações do Hubble revelaram que partes de HH 1 estão se movendo a mais de 400 quilômetros por segundo! 

Esta cena de um turbulento berçário estelar foi captada com a Wide Field Camera 3 do Hubble usando 11 filtros diferentes nos comprimentos de onda infravermelho, visível e ultravioleta. Cada um destes filtros é sensível a apenas uma pequena porção do espectro eletromagnético e permite que os astrônomos identifiquem processos interessantes que emitem luz em comprimentos de onda específicos.

No caso de HH 1 e HH2, dois grupos de astrônomos solicitaram observações do Hubble para dois estudos diferentes. O primeiro mergulhou na estrutura e movimento dos objetos Herbig-Haro visíveis nesta imagem, dando aos astrônomos uma melhor compreensão dos processos físicos que ocorrem quando os fluxos de estrelas jovens colidem com o gás e a poeira circundantes. O segundo estudo investigou os próprios fluxos para lançar as bases para futuras observações com o telescópio espacial James Webb. O Webb, com sua capacidade de perscrutar as nuvens de poeira que envolvem estrelas jovens, revolucionará o estudo dos fluxos de estrelas jovens. 

Fonte: ESA

segunda-feira, 7 de março de 2022

Um jato captado pelo Hubble

Uma explosão energética de uma estrela infantil atravessa esta imagem do telescópio espacial Hubble.

© Hubble (HH34)

Esta exalação estelar, que foi produzida por uma estrela extremamente jovem na fase inicial de formação, consiste em um jato incandescente de gás viajando em velocidades supersônicas. À medida que o jato colide com o material ao redor da estrela ainda em formação, o choque aquece este material e faz com que ele brilhe. O resultado são as estruturas coloridas e finas, denominadas objetos Herbig-Haro, ondulando no canto inferior esquerdo desta imagem. 

Os objetos Herbig-Haro parecem evoluir e mudar significativamente em apenas alguns anos. Este objeto em particular, chamado HH34, foi anteriormente captado pelo Hubble entre 1994 e 2007, e novamente em detalhes gloriosos em 2015, veja o blog Explosão artística de uma jovem estrela

O HH34 reside a aproximadamente 1.250 anos-luz da Terra na Nebulosa de Órion, uma grande região de formação estelar visível a olho nu. A Nebulosa de Órion é um dos locais mais próximos de formação estelar generalizada da Terra e, como tal, tem sido examinada por astrônomos em busca de informações sobre como as estrelas e os sistemas planetários nascem. 

Os dados nesta imagem são de um conjunto de observações do Hubble de quatro jatos brilhantes próximos com a Wide Field Camera 3 tirada para ajudar a pavimentar o caminho para a ciência futura com o telescópio espacial James Webb, que observará em comprimentos de onda predominantemente infravermelhos, e será capaz de perscrutar os envelopes empoeirados que cercam protoestrelas ainda em formação, revolucionando o estudo de jatos destas estrelas jovens. 

Fonte: ESA

terça-feira, 31 de agosto de 2021

Herbig-Haro em ação

Esta imagem impressionante apresenta um fenômeno celestial relativamente raro conhecido como objeto Herbig-Haro.

© Hubble (HH111)

Este objeto Herbig-Haro em particular é denominado HH111 e foi fotografado pela Wide Field Camera 3 (WFC3) do telescópio espacial Hubble. 

Estes objetos espetaculares são formados em circunstâncias muito específicas. Estrelas recém-formadas são frequentemente muito ativas e, em alguns casos, expelem jatos muito estreitos de gás ionizado que se move rapidamente; sendo o gás tão quente que suas moléculas e átomos perderam seus elétrons, tornando o gás altamente carregado.

As correntes de gás ionizado então colidem com as nuvens de gás e poeira que cercam as estrelas recém-formadas com velocidades de centenas de quilômetros por segundo. São estas colisões energéticas que criam os objetos Herbig-Haro, como o HH111.

A WFC3 obtém imagens em comprimentos de onda ópticos e infravermelhos, o que significa que ele observa objetos em uma faixa de comprimento de onda semelhante à faixa a que os olhos humanos são sensíveis (óptico) e uma faixa de comprimentos de onda que são um pouco longos demais para serem detectados pelos olhos humanos (infravermelho). A radiação infravermelha tem origem na vibração molecular, que gera oscilações nas cargas elétricas constituintes dos átomos e provoca a emissão de radiação, por isso, este tipo de radiação está associada ao calor.

Os objetos Herbig-Haro, na verdade, liberam muita luz em comprimentos de onda ópticos, mas são difíceis de se observar porque a poeira e o gás ao redor absorvem grande parte da luz visível. Portanto, a capacidade da WFC3 de observar em comprimentos de onda infravermelhos, onde as observações não são tão afetadas por gás e poeira, é crucial para observar objetos Herbig-Haro com sucesso.

Fonte: NASA

sábado, 10 de março de 2018

Arcos, jatos e choques perto de nebulosa

Esta série tentadora de nebulosas e estrelas pode ser encontrada cerca de dois graus ao sul da famosa nebulosa de Órion, que é formadora de estrelas.

objetos Herbig-Haro e NGC 1999

© Mark Hanson/Sakib Rasool (objetos Herbig-Haro e NGC 1999)

Para obter detalhes click na imagem acima.

A região possui abundantes estrelas jovens e energéticas que produzem jatos que atravessam o material circundante a velocidades de centenas de quilômetros por segundo. A interação cria ondas de choque luminosas conhecidas como objetos Herbig-Haro (HH). Por exemplo, o arco fluindo, à direita do centro, é catalogado como HH 222, também chamado de Nebulosa da Cachoeira.

Visto abaixo da Nebulosa da Cachoeira, está o HH 401 que tem uma forma distinta de cone. A nebulosa azulada brilhante abaixo e à esquerda do centro é a NGC 1999, uma nuvem empoeirada que reflete a luz de uma estrela variável embutida. Esta vista cósmica abrange mais de 30 anos-luz, perto da borda do Complexo da Nuvem Molecular de Órion, a cerca de 1.500 anos-luz de distância da Terra.

Fonte: NASA