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

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