Webb capta, pela primeira vez, uma imagem dos jatos alinhados de estrelas recém-nascidas

Pela primeira vez, um fenómeno que os astrónomos há muito esperavam poder fotografar diretamente foi captado pelo instrumento NIRCam (Near-InfraRed Camera) do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Nesta espantosa imagem da Nebulosa da Serpente, a descoberta situa-se na zona norte desta região de formação estelar jovem e próxima.

Os astrónomos encontraram um grupo intrigante de fluxos protoestelares, formados quando jatos de gás provenientes de estrelas recém-nascidas colidem com gás e poeira a alta velocidade. Normalmente, estes objetos têm uma variedade de orientações dentro de uma região. Aqui, no entanto, estão todos inclinados na mesma direção, no mesmo grau, como granizo quando cai durante uma tempestade.

A descoberta destes objetos alinhados, só possível graças à excelente resolução espacial e sensibilidade do Webb nos comprimentos de onda do infravermelho próximo, está a fornecer informações fundamentais da forma como as estrelas nascem.

Como, então, é que o alinhamento dos jatos estelares se relaciona com a rotação da estrela? Quando uma nuvem interestelar de gás colapsa sobre si própria para formar uma estrela, gira mais depressa. A única forma de o gás continuar a mover-se para o interior é remover alguma da rotação (conhecida como momento angular). Forma-se um disco de material à volta da jovem estrela para transportar o material para baixo, como um redemoinho à volta de um dreno. Os rodopiantes campos magnéticos no disco interno lançam algum do material em jatos gémeos que disparam para fora em direções opostas, perpendiculares ao disco de material.

Na imagem do Webb, estes jatos são identificados por listras vermelhas e brilhantes, que são ondas de choque causadas quando o jato atinge o gás e a poeira circundantes. Aqui, a cor vermelha indica a presença de hidrogénio molecular e monóxido de carbono. O Webb consegue obter imagens destas estrelas extremamente jovens e dos seus fluxos, anteriormente obstruídos em comprimentos de onda óticos.

Os astrónomos dizem que existem algumas forças que podem potencialmente mudar a direção dos fluxos durante este período da vida de uma estrela jovem. Uma delas é quando estrelas binárias giram à volta uma da outra e oscilam em termos de orientação, alterando ao longo do tempo a direção dos fluxos.

Estrelas da Nebulosa da Serpente

A Nebulosa da Serpente tem apenas um ou dois milhões de anos, o que é muito jovem em termos cósmicos. É também o lar de um enxame particularmente denso de estrelas recém-formadas (com cerca de 100.000 anos) no centro desta imagem, algumas das quais acabarão por atingir a massa do nosso Sol.

É uma nebulosa de reflexão, o que significa que é uma nuvem de gás e poeira que não cria a sua própria luz, mas que brilha ao refletir a luz de estrelas próximas ou no seu interior.

Assim, em toda a região da imagem, filamentos e “madeixas” de diferentes tonalidades representam a luz estelar refletida de protoestrelas ainda em formação no interior da nuvem. Nalgumas áreas há poeira em frente da reflexão, que aparece aqui numa tonalidade laranja e difusa.

Esta região tem sido palco de outras descobertas coincidentes, incluindo a “Sombra do Morcego”, que ganhou o seu nome quando dados do Telescópio Espacial Hubble NASA/ESA obtidos em 2020 revelaram que “batia as asas”, que se deslocava. Esta característica é visível no centro da imagem do Webb.

Estudos futuros

A espantosa imagem e a descoberta fortuita dos objetos alinhados são, na verdade, apenas o primeiro passo deste programa científico. A equipa vai agora utilizar o NIRSpec (Near-InfraRed Spectrograph) do Webb para investigar a composição química da nuvem.

Os astrónomos estão interessados em determinar como os elementos químicos voláteis sobrevivem à formação das estrelas e dos planetas. Os voláteis são compostos que sublimam, ou transitam de um estado sólido diretamente para um estado gasoso, a uma temperatura relativamente baixa – incluindo a água e o monóxido de carbono. Depois irão comparar as suas descobertas com as quantidades encontradas em discos protoplanetários de estrelas de tipo semelhante.

Estas observações foram efetuadas no âmbito do programa 1611 do Webb GO (General Observer). Os resultados iniciais da equipa foram publicados na revista The Astrophysical Journal.

// ESA (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

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Discos protoplanetários:
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