Estrelas massivas crescem da mesma forma que estrelas leves

Os astrônomos obtiveram a primeira vista detalhada, de face, de um disco gasoso que alimenta o crescimento de uma enorme estrela bebê.

© ALMA (protoestrela massiva G353.273+0.641)

Foi descoberto que partilha muitas características usuais com estrelas bebês mais leves, o que implica que o processo de formação é o mesmo, independentemente da massa final. Esta descoberta abre o caminho para uma melhor compreensão da formação estelar.

Uma protoestrela, uma estrela bebê ainda no processo de formação, é alimentada por um disco de gás circundante que cai em direção ao centro. Os detalhes do processo, como o porquê das estrelas se formarem com uma variedade ampla de massas, ainda não são claros. As estrelas de baixa massa que se formam na vizinhança do Sistema Solar permitem que os astrônomos observem de perto o processo. Por outro lado, as protoestrelas massivas são raras e até as mais próximas estão bem longe de nós.

Kazuhito Motogi, professor assistente da Universidade de Yamaguchi, Japão, e a sua equipe utilizaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para observar uma protoestrela massiva chamada G353.273+0.641 (abreviada G353). Localizada a 5.500 anos-luz de distância na direção da constelação de Escorpião, a G353 tem dez vezes a massa do Sol e ainda está crescendo. É um alvo único entre as protoestrelas massivas, porque podemos observar o seu disco gasoso a partir de cima. O ALMA revelou vistas detalhas de várias outras enormes estrelas infantis; no entanto, a maioria delas são vistas de lado, dificultando a observação das regiões internas dos discos.

As observações do ALMA captaram um disco giratório em torno de G353 com um raio oito vezes maior do que a órbita de Netuno. Pode parecer gigantesco, mas é um dos menores discos já encontrados em torno de uma protoestrela enorme. O ALMA também descobriu um invólucro de gás em torno do sistema três vezes maior do que o disco.

"Nós medimos o ritmo de acreção do gás do invólucro externo para o disco interno," comentou Motogi. "Isto ajuda-nos a estimar a idade da estrela bebê. Surpreendentemente, tem apenas 3.000 anos, a mais jovem das protoestrelas massivas conhecidas. Estamos testemunhando a primeira fase do crescimento de uma estrela gigante."

Curiosamente, o disco não é uniforme; o seu lado sudeste é mais brilhante do que outras partes, sendo a primeira vez que os astrônomos veem um disco assimétrico em torno de uma protoestrela massiva. A equipe também encontrou instabilidade no disco, que parece que se vai fragmentar; o que pode estar provocando a assimetria. Estas características são observadas frequentemente em torno de protoestrelas menores, sugerindo que os processos físicos essenciais são os mesmos na formação de estrelas de baixa massa e massa elevada.

"Estudos anteriores haviam sugerido que o processo de formação podia ser diferente para estrelas de massas diferentes," disse Motogi. "As nossas observações mostram a similaridade: um passo importante para entender como as protoestrelas massivas ganham massa a partir dos seus arredores."

Fonte: National Astronomical Observatory of Japan