Cientistas estão animadíssimos com um disco de formação planetária encontrado fora da nossa galáxia pela primeira vez

Por , em 1.12.2023
Esta representação artística mostra o sistema HH 1177, que está localizado na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha à nossa. O objeto estelar jovem e massivo que brilha no centro está coletando matéria de um disco empoeirado enquanto também expulsa matéria em jatos poderosos. (Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser)

Cientistas astronômicos alcançaram um marco significativo recentemente ao identificar pela primeira vez um disco de material girando ao redor de uma estrela em formação em uma galáxia além da Via Láctea. Essa descoberta é notável porque o disco é quase idêntico aos encontrados em torno de estrelas jovens na nossa própria galáxia, sugerindo que a formação de estrelas e planetas é um processo universal, ocorrendo de maneira semelhante em outras galáxias.

O astro jovem em questão se localiza na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha à Via Láctea, distante cerca de 160.000 anos-luz da Terra. Este sistema estelar, conhecido como HH 1177, encontra-se imerso em uma imensa nuvem de gás.

Os astrônomos realizaram esta descoberta utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), o maior projeto astronômico do mundo. Composto por 66 antenas localizadas no norte do Chile, o ALMA opera como um telescópio de rádio único.

Observações do Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no VLT, à esquerda, mostram a nuvem parental LHA 120-N 180B na qual este sistema, chamado HH 1177, foi observado pela primeira vez. A imagem no centro mostra os jatos que o acompanham. A parte superior do jato está ligeiramente voltada para nós, o que a torna deslocada para o azul; a parte inferior está se afastando de nós, o que a torna deslocada para o vermelho. Observações do ALMA, à direita, revelaram então o disco em rotação ao redor da estrela, de forma semelhante, com as partes se movendo em direção a nós e afastando-se de nós. (Crédito da imagem: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et al.)

Anna McLeod, pesquisadora principal e cientista da Universidade de Durham, relatou seu assombro ao identificar uma estrutura rotativa nos dados do ALMA, constatando ser o primeiro disco de acreção extragaláctico já detectado. Ela ressaltou a importância desses discos no processo de formação de estrelas e planetas, evidenciada agora em outra galáxia.

O sistema HH 1177 veio à atenção dos cientistas inicialmente através do instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no Telescópio Muito Grande (VLT) do ESO, que observou um jato emitido por uma estrela em formação. O MUSE tem a capacidade de realizar observações no espectro visível e analisar comprimentos de onda, permitindo aos cientistas determinar os tipos de matéria observados.

McLeod destacou que a presença do jato, emanando da jovem estrela, era um indicativo claro da contínua acreção do disco. Para confirmar a presença de um disco de acreção em torno de HH 1177, foi necessário medir o movimento do gás denso ao redor da estrela.

Este mosaico mostra, em seu centro, uma imagem real do sistema estelar jovem HH 1177, na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da Via Láctea. A imagem foi obtida com o Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no Very Large Telescope (VLT) do ESO e mostra jatos sendo lançados a partir da estrela. Os pesquisadores então usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no qual o ESO é parceiro, para encontrar evidências de um disco que circunda a jovem estrela. Uma representação artística do sistema, mostrando tanto os jatos quanto o disco, é mostrada no painel direito. (Crédito da imagem: ESO/A. McLeod et al./M. Kornmesser)

Discos de acreção são fenômenos comuns tanto na Via Láctea quanto em outras galáxias. Eles se formam quando a matéria é atraída em direção a um objeto central, como uma estrela jovem, um buraco negro ou uma estrela de nêutrons. Essa matéria, ao cair em direção a esses objetos, carrega consigo momento angular, o que impede que ela caia diretamente sobre o objeto central. Em vez disso, forma-se um disco achatado e giratório que alimenta gradualmente o objeto central.

A equipe observou que a velocidade do gás varia dentro do disco de acreção, sendo mais rápida nas proximidades do objeto central, uma jovem estrela alimentadora, neste caso. Essa variação de velocidade é o indicativo definitivo da presença de um disco de acreção.

Jonathan Henshaw, membro da equipe e pesquisador da Universidade John Moores de Liverpool, comparou esse fenômeno ao efeito Doppler, onde a frequência da luz muda com base no movimento do gás em relação ao observador. É um princípio semelhante ao que acontece com o som de uma sirene de ambulância, que varia conforme ela se aproxima ou se afasta.

Anteriormente, discos de acreção brilhantes foram observados ao redor de buracos negros supermassivos em outras galáxias, devido à imensa gravidade que gera condições extremas, fazendo com que o gás e a poeira nesses discos brilhem intensamente, muitas vezes superando a luz de todas as estrelas na galáxia que os circunda. No entanto, detectar discos de acreção ao redor de estrelas, fundamentais para a formação de planetas, é mais desafiador, especialmente na Via Láctea, onde estrelas jovens são frequentemente envoltas em nuvens de gás e poeira.

Na Grande Nuvem de Magalhães, a situação é um pouco diferente, pois o material que dá origem a jovens estrelas é menos rico em poeira. Isso significa que HH 1177 já emergiu em grande parte do “casulo” de onde nasceu, permitindo aos astrônomos observar sua estrela central e, possivelmente, até mesmo assistir às primeiras etapas da formação de planetas, um processo semelhante ao que ocorreu no nosso próprio sistema solar há cerca de 4,5 bilhões de anos, quando um disco protoplanetário cercava o jovem sol.

McLeod enfatizou as incríveis possibilidades de estudar a formação de estrelas em galáxias distantes, graças aos avanços tecnológicos na astronomia. [Space]

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