{"id":6271,"date":"2023-08-11T06:13:52","date_gmt":"2023-08-11T05:13:52","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6271"},"modified":"2023-08-11T06:13:52","modified_gmt":"2023-08-11T05:13:52","slug":"nascimento-estelar-triplo-desvendado-o-misterio-com-o-alma","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/08\/11\/nascimento-estelar-triplo-desvendado-o-misterio-com-o-alma\/","title":{"rendered":"Nascimento estelar triplo: desvendado o mist\u00e9rio com o ALMA"},"content":{"rendered":"
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Impress\u00e3o de artista da protoestrela tripla, IRAS 04239+2436.
Cr\u00e9dito: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Uma equipa internacional de investigadores, ao perscrutar as complexidades da cria\u00e7\u00e3o das estrelas, revelou informa\u00e7\u00f5es surpreendentes sobre a forma\u00e7\u00e3o de sistemas estelares triplos. Liderada pela professora Jeong-Eun Lee da Universidade Nacional de Seul, a equipa recorreu ao ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array) para investigar a intrincada estrutura de g\u00e1s que rodeia as protoestrelas do sistema triplo IRAS 04239+2436. Atrav\u00e9s do seu estudo, captaram os sinais de r\u00e1dio das mol\u00e9culas de mon\u00f3xido de enxofre (SO), como se ouvissem um sussurro no meio de uma multid\u00e3o agitada. Estes sinais funcionaram como migalhas de p\u00e3o c\u00f3smicas, levando a equipa \u00e0 descoberta de tr\u00eas bra\u00e7os espirais colossais. Descobriu-se que estes bra\u00e7os s\u00e3o filamentos, como uma esp\u00e9cie de tapete rolante c\u00f3smico que transportava material para as estrelas rec\u00e9m-nascidas. Ao juntar as suas observa\u00e7\u00f5es com simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas conduzidas pelo professor Tomoaki Matsumoto da Universidade de Hosei, a equipa desvendou as origens misteriosas destes bra\u00e7os. \u00c9 a primeira vez que se compreende como estes filamentos se formam no meio da dan\u00e7a din\u00e2mica da forma\u00e7\u00e3o estelar, lan\u00e7ando luz sobre um processo t\u00e3o fascinante quanto complexo.<\/p>\n\n\n\n

As estrelas nem sempre brilham sozinhas. De facto, mais de metade delas nascem como parte de sistemas m\u00faltiplos. Mas a forma exata como estas estrelas m\u00faltiplas se formam \u00e9 um mist\u00e9rio que os cientistas h\u00e1 muito tentam resolver. Por isso, resolver o mist\u00e9rio do mecanismo de forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas \u00e9 muito importante para uma teoria abrangente da forma\u00e7\u00e3o estelar. At\u00e9 agora, t\u00eam sido propostos v\u00e1rios cen\u00e1rios para a forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas e as discuss\u00f5es sobre os cen\u00e1rios de forma\u00e7\u00e3o ainda n\u00e3o convergiram. Para compreender o processo de forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas, \u00e9 necess\u00e1rio observar diretamente o momento em que as protoestrelas m\u00faltiplas nascem (estrelas em forma\u00e7\u00e3o) com a alta resolu\u00e7\u00e3o e sensibilidade de uma instala\u00e7\u00e3o como o ALMA.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, recentemente, os cientistas que observam estas estrelas beb\u00e9s, ou protoestrelas, notaram algo intrigante. Viram estruturas feitas de g\u00e1s, que apelidaram de ‘filamentos’. Estes rios c\u00f3smicos fluem e transportam materiais vitais diretamente para as protoestrelas. A observa\u00e7\u00e3o destes fluxos \u00e9 crucial porque mostra como as protoestrelas absorvem g\u00e1s para crescer, mas a forma como estes filamentos se formam ainda n\u00e3o \u00e9 clara. Uma vez que se espera que os fluxos de g\u00e1s em torno das protoestrelas de sistemas multiestelares tenham uma estrutura complexa, a observa\u00e7\u00e3o detalhada com a alta resolu\u00e7\u00e3o do ALMA \u00e9 uma ferramenta poderosa para investigar a origem dos filamentos.<\/p>\n\n\n\n

A equipa utilizou o ALMA para observar as ondas de r\u00e1dio emitidas pelas mol\u00e9culas de mon\u00f3xido de enxofre (SO) em torno do jovem sistema estelar m\u00faltiplo IRAS 04239+2436. IRAS 04239+2436 \u00e9 um “sistema protoestelar triplo”, ou seja, um sistema constitu\u00eddo por tr\u00eas protoestrelas localizadas a cerca de 460 anos-luz da Terra. A equipa de investiga\u00e7\u00e3o esperava detetar mol\u00e9culas de SO na zona onde as ondas de choque est\u00e3o presentes e observar um movimento violento do g\u00e1s em torno das protoestrelas. Como resultado das observa\u00e7\u00f5es, detetaram mol\u00e9culas de SO \u00e0 volta das tr\u00eas protoestrelas. Descobriram que a distribui\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas de SO forma grandes bra\u00e7os espirais que se estendem at\u00e9 400 unidades astron\u00f3micas. Al\u00e9m disso, obtiveram com sucesso a velocidade do g\u00e1s que cont\u00e9m mol\u00e9culas de SO com base na mudan\u00e7a de frequ\u00eancia das ondas de r\u00e1dio devido ao efeito Doppler.<\/p>\n\n\n\n

De acordo com a an\u00e1lise do movimento do g\u00e1s, verificou-se que os bra\u00e7os espirais tra\u00e7ados pelas mol\u00e9culas de SO s\u00e3o de facto filamentos que fluem em dire\u00e7\u00e3o ao protosistema triplo. “A caracter\u00edstica mais profunda das nossas imagens ALMA s\u00e3o as grandes estruturas de bra\u00e7os m\u00faltiplos bem delineados, detetadas nas emiss\u00f5es de SO”, diz Lee, explicando o significado desta descoberta. “A minha primeira impress\u00e3o foi que as estruturas estavam a dan\u00e7ar juntas, girando \u00e0 volta do sistema protoestelar central, embora mais tarde tenhamos descoberto que os bra\u00e7os espirais s\u00e3o canais de material que alimentam as estrelas beb\u00e9s.”<\/p>\n\n\n

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Distribui\u00e7\u00e3o do g\u00e1s em torno da protoestrela tripla IRAS 04239+2436, (esquerda) como observado nas emiss\u00f5es de mol\u00e9culas de SO com o ALMA, e (direita) como reproduzido pela simula\u00e7\u00e3o num\u00e9rica no supercomputador ATERUI. No painel da esquerda, as protoestrelas A e B, vistas a azul, indicam as ondas de r\u00e1dio da poeira \u00e0 volta das protoestrelas. Dentro da protoestrela A, pensa-se que existem duas protoestrelas n\u00e3o resolvidas. No painel da direita, as localiza\u00e7\u00f5es das tr\u00eas protoestrelas s\u00e3o mostradas pelas cruzes azuis.
Cr\u00e9dito: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), J.-E. Lee et al.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Para investigar melhor o movimento do g\u00e1s, a equipa comparou a velocidade observada do g\u00e1s com simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas que modelam a forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas dentro de uma nuvem de g\u00e1s natal. Estas simula\u00e7\u00f5es foram realizadas utilizando o “ATERUI” e o “ATERUI II”, supercomputadores dedicados \u00e0 astronomia no Centro de Astrof\u00edsica Computacional do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Na simula\u00e7\u00e3o, formam-se tr\u00eas protoestrelas na nuvem de g\u00e1s, e o g\u00e1s perturbado em torno do sistema protoestelar triplo excita ondas de choque sob a forma de bra\u00e7os espirais. “Descobrimos que os bra\u00e7os espirais exibem fluxos de g\u00e1s em dire\u00e7\u00e3o \u00e0s protoestrelas; s\u00e3o filamentos que fornecem g\u00e1s \u00e0s protoestrelas”, diz Matsumoto, que dirigiu as simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas desta investiga\u00e7\u00e3o. “A velocidade do g\u00e1s derivada das simula\u00e7\u00f5es e das observa\u00e7\u00f5es coincide bem, indicando que a simula\u00e7\u00e3o num\u00e9rica pode de facto explicar a origem dos filamentos.”<\/p>\n\n\n\n

A equipa de investiga\u00e7\u00e3o pesquisou como a protoestrela tripla nasceu, comparando as observa\u00e7\u00f5es com as simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas. At\u00e9 agora, foram propostos dois cen\u00e1rios para a forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas. O primeiro \u00e9 o “cen\u00e1rio de fragmenta\u00e7\u00e3o turbulenta”, em que a nuvem turbulenta de g\u00e1s se fragmenta em condensa\u00e7\u00f5es de g\u00e1s, cada uma evoluindo para uma protoestrela. O segundo \u00e9 o “cen\u00e1rio de fragmenta\u00e7\u00e3o do disco”, em que o disco de g\u00e1s que rodeia um fragmento de protoestrela forma uma nova protoestrela, dando origem a m\u00faltiplas estrelas. A protoestrela tripla aqui observada pode ser explicada por um cen\u00e1rio h\u00edbrido em que o processo de forma\u00e7\u00e3o estelar come\u00e7a como uma turbulenta nuvem de g\u00e1s natal, semelhante ao cen\u00e1rio de fragmenta\u00e7\u00e3o turbulenta. Depois, as sementes de novas protoestrelas s\u00e3o produzidas no disco, como no cen\u00e1rio de fragmenta\u00e7\u00e3o do disco e a turbul\u00eancia do g\u00e1s circundante faz com que os bra\u00e7os espirais se estendam amplamente. Os resultados observacionais s\u00e3o muito semelhantes aos resultados da simula\u00e7\u00e3o, indicando que a protoestrela tripla observada \u00e9 o primeiro objeto confirmado a demonstrar a forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas por um cen\u00e1rio h\u00edbrido. Matsumoto afirma: “Esta \u00e9 a primeira vez que a origem das protoestrelas e dos filamentos foi esclarecida de forma simult\u00e2nea e abrangente. A poderosa sinergia entre as observa\u00e7\u00f5es do ALMA e as simula\u00e7\u00f5es avan\u00e7adas est\u00e1 a revelar os mist\u00e9rios escondidos da forma\u00e7\u00e3o estelar.”<\/p>\n\n\n\n

Lee sugere que este estudo tamb\u00e9m lan\u00e7a luz sobre a dificuldade da forma\u00e7\u00e3o de planetas em sistemas estelares m\u00faltiplos. Ela diz: “Os planetas nascem em discos de g\u00e1s e poeira que se formam \u00e0 volta de protoestrelas. No caso deste sistema triplo, as protoestrelas est\u00e3o localizadas numa \u00e1rea pequena, os discos \u00e0 volta das protoestrelas s\u00e3o pequenos e as protoestrelas em \u00f3rbita roubam material dos discos das outras. Os planetas formam-se num ambiente calmo durante um longo per\u00edodo. Por isso, \u00e9 pouco prov\u00e1vel que IRAS 04239+2436 seja um ambiente prop\u00edcio \u00e0 forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria.”<\/p>\n\n\n\n

Matsumoto discute o impacto deste estudo na nossa compreens\u00e3o da forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas. “A observa\u00e7\u00e3o real de um sistema multiestelar em forma\u00e7\u00e3o, atrav\u00e9s do cen\u00e1rio h\u00edbrido, contribuir\u00e1 significativamente para a resolu\u00e7\u00e3o de debates sobre cen\u00e1rios de forma\u00e7\u00e3o de estrelas m\u00faltiplas. Al\u00e9m disso, esta investiga\u00e7\u00e3o confirmou a exist\u00eancia dos filamentos recentemente observados e explicou como se formaram, marcando um avan\u00e7o significativo.”<\/p>\n\n\n\n

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