Sozinha na estrada cósmica, longe de qualquer outro objeto celeste conhecido, uma jovem estrela independente está passando por um tremendo surto de crescimento.
© NASA/JPL-Caltech (ilustração de objeto celeste emitindo raios X)
O objeto invulgar, de nome CX330, foi detectado pela primeira vez como uma fonte de raios X em 2009 pelo observatório de raios X Chandra da NASA enquanto examinava o bojo na região central da Via Láctea. Outras observações indicaram que este objeto estava também emitindo luz no visível. Com apenas estas pistas, os cientistas não faziam ideia que objeto era.
Mas quando Chris Britt, pesquisador pós-doutorado da Texas Tech University em Lubbock, e colegas examinaram imagens infravermelhas da mesma área obtidas com o WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA, aperceberam-se que este objeto tinha em seu redor quantidades enormes de poeira, que deverá ter sido aquecida por uma explosão.
Ao compararem os dados de 2010 do WISE com dados do Spitzer obtidos em 2007, os pesquisadores determinaram que a CX330 é provavelmente uma estrela jovem que passa por um surto de atividade há já vários anos. Na verdade, nesse período de três anos o seu brilho aumentou algumas centenas de vezes.
Os astrônomos analisaram dados do objeto obtidos por vários outros observatórios, incluindo os terrestres SOAR, Magalhães e Gemini. Também usaram os grandes levantamentos telescópicos VVV e o OGLE-IV para medir a intensidade da luz emitida por CX330. Ao combinarem todas estas diferentes perspetivas sobre o objeto, surgiu uma imagem mais clara.
"Tentamos várias interpretações e a única que faz sentido é que esta jovem estrela em rápido crescimento está se formando no meio do nada," afirma Britt, autor principal de um estudo sobre a CX330.
O comportamento da estrela solitária tem semelhanças com FU Orionis, uma estrela jovem que teve um surto de atividade inicial em 1936-7, durante três meses. Mas a CX330 é mais compacta, mais quente e provavelmente mais massiva do que objetos conhecidos e parecidos com FU Orionis. A estrela mais isolada lança "jatos" mais rápidos, fluxos de material que batem no gás e poeira em seu redor.
"O disco provavelmente aqueceu até ao ponto em que o gás no disco ficou ionizado, levando a um rápido aumento na velocidade com que o material cai para a estrela," explica Thomas Maccarone, professor associado da Texas Tech University.
O mais intrigante para os astrônomos, é que FU Orionis e objetos raros do mesmo gênero, que são conhecidos apenas cerca de 10, estão localizados em regiões de formação estelar. As estrelas jovens geralmente formam-se e alimentam-se das regiões ricas em gás e poeira em seu redor, em nuvens de formação estelar. Em contraste, a região de formação estelar mais próxima de CX330 está a mais de mil anos-luz de distância.
"A CX330 é mais intensa e mais isolada do que qualquer um desses objetos ativos que já observamos," comenta Joel Green, pesquisador do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA. "Esta pode ser a ponta do iceberg, estes objetos podem estar em toda a parte."
De fato, é possível que todas as estrelas passem por esta fase dramática de desenvolvimento durante a juventude, mas que o surto de explosões seja demasiado curto, numa perspetiva de tempo cosmológico, para que podemos observar muitas delas.
Como é que a CX330 se tornou tão isolada? Uma ideia é que poderá ter nascido numa região de formação estelar, mas foi expulsa para a sua posição atual na Galáxia. Dado que a CX330 está numa fase juvenil do seu desenvolvimento, tem provavelmente menos de um milhão de anos, e ainda está devorando o seu disco envolvente, deve ter-se formado perto da sua localização atual no céu.
"Se tivesse migrado a partir de uma região de formação estelar, não podia ter aqui chegado durante a sua vida sem perder completamente o seu disco," afirma Britt.
A CX330 também pode ajudar os cientistas a estudar o modo como as estrelas se formam em circunstâncias diferentes. Um cenário é que as estrelas se formam através de turbulência. Neste modelo "hierárquico", uma densidade crítica de gás numa nuvem faz com que a nuvem colapse gravitacionalmente numa estrela. Um modelo diferente, chamado "acreção competitiva", sugere que as estrelas começam como núcleos de baixa massa que lutam pela massa do material restante da nuvem. A CX330 encaixa mais naturalmente no primeiro cenário pois as circunstâncias turbulentas podem, teoricamente, permitir a formação de uma estrela solitária.
É ainda possível que outras estrelas, de massa intermédia a baixa, estejam presentes nas imediações da CX330, mas ainda não tenham sido detectadas.
Quando a CX330 foi observada pela última vez em agosto de 2015, ainda estava em surto de atividade. Os astrônomos planejam continuar estudando o objeto, inclusive com telescópios futuros que a poderão estudar em outros comprimentos de onda.
As explosões de atividade numa estrela jovem mudam a química no disco estelar, a partir do qual os planetas podem, eventualmente, formar-se. Caso o fenômeno seja comum, isso significa que os planetas, incluindo o nosso, podem transportar as assinaturas químicas de um antigo disco de gás e poeira marcado por explosões estelares.
Mas, considerando que a CX330 continua devorando o seu disco com uma voracidade cada vez maior, os astrônomos não contam encontrar planetas em formação neste sistema.
"Se for realmente uma estrela massiva, o seu tempo de vida será curto e violento", conclui Green.
Este estudo foi publicado recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Jet Propulsion Laboratory
