Uma nova descoberta notável usando o telescópio espacial Hubble da NASA revela três estrelas que agora detêm o recorde de exemplos mais jovens de uma raça que voa super-rápido. "Até essas observações, apenas alguns - mas mais antigos - exemplos de tais estrelas que se movem rapidamente foram encontrados com origens rastreáveis ​​de volta aos sistemas voláteis que provavelmente as ejetaram, "disse o pesquisador principal Kevin Luhman da Penn State University." As novas observações do Hubble fornecem evidências muito fortes de que essas três estrelas foram ejetadas de um sistema multi-estrelas instável. " Cartas de jornal astrofísico .

"Com base em imagens infravermelhas, essas três estrelas parecem ter apenas algumas centenas de milhares de anos - jovens o suficiente para ter discos de material que sobraram de sua formação, "Luhman disse. Durante meados de 1400, essas três jovens estrelas provavelmente estavam em uma batalha gravitacional entre si que terminou quando o sistema explodiu, ejetando suas estrelas em alta velocidade em diferentes direções.

Duas das três estrelas foram descobertas durante as últimas décadas - centenas de anos depois de terem sido catapultadas para fora de seu sistema instável original - mas somente depois que as observações de infravermelho e de rádio tornaram-se avançadas o suficiente para penetrar na poeira espessa dentro da nebulosa de Órion da Via Láctea. Essas observações anteriores mostraram que as duas estrelas estavam viajando em alta velocidade em direções opostas uma da outra.

Anteriormente, astrônomos traçaram os caminhos das duas estrelas de velocidade oposta, descobrindo que eles tinham estado no mesmo local 540 anos antes. Esta descoberta sugeriu que eles faziam parte de um sistema de estrelas múltiplas agora extinto na Nebulosa de Órion. Mas a energia combinada da dupla, impulsionando-os para fora, não fazia sentido. Os pesquisadores anteriores calcularam que a energia de pelo menos uma outra estrela era necessária para se distanciar e também as duas estrelas em velocidade oposta.

Os astrônomos liderados por Luhman seguiram o caminho da estrela recém-descoberta, e descobriu que remontava ao mesmo local onde as duas estrelas anteriormente conhecidas estavam localizadas, 540 anos atrás. O trio em alta velocidade está em uma pequena região de estrelas jovens chamada Nebulosa Kleinmann-Low, perto do centro do vasto complexo da nebulosa de Orion, 1, 300 anos-luz da Terra. Todas as três estrelas estão voando extremamente rápido em seu caminho para fora da Nebulosa Kleinmann-Low, até quase 30 vezes mais rápido do que a maioria das outras estrelas da nebulosa.

Luhman tropeçou na terceira estrela veloz, chamado de "fonte x, "enquanto ele estava caçando planetas flutuantes na Nebulosa de Orion como membro de uma equipe internacional liderada por Massimo Robberto do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland. A equipe usou a visão infravermelha próxima da Wide Field Camera 3 do Hubble para conduzir a pesquisa. "Poucos exemplos dessas estrelas foram observados, especialmente em clusters muito jovens, "Luhman disse, mesmo que as simulações de computador tenham levado os astrônomos a prever que esses cabo-de-guerra gravitacionais ocorreriam em aglomerados jovens, onde estrelas recém-nascidas estão amontoadas.

Durante a análise, Luhman estava comparando as novas imagens infravermelhas obtidas em 2015 com observações infravermelhas feitas em 1998 pela Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS). Ele notou que a "fonte x" mudou sua posição consideravelmente ao longo de 17 anos em imagens do Hubble em relação às estrelas próximas, indicando que a "fonte x" estava se movendo excepcionalmente rápido, cerca de 130, 000 milhas por hora.

Luhman então olhou para as localizações anteriores da estrela, projetando seu caminho de volta no tempo. Ele percebeu que, na década de 1470, "fonte x" estava perto da mesma localização inicial na nebulosa Kleinmann-Low que as duas outras estrelas em fuga, chamada Becklin-Neugebauer (BN) e "fonte I."

"As três estrelas provavelmente foram expulsas de suas casas quando se envolveram em um jogo de bilhar gravitacional, "Disse Luhman. O que muitas vezes acontece quando um sistema múltiplo se desintegra é que duas das estrelas se movem perto o suficiente uma da outra para se fundirem ou formarem um par muito estreito. Em ambos os casos, a união deles libera energia gravitacional suficiente para impulsionar todas as outras estrelas do sistema para fora. O episódio energético também produz um grande fluxo de material, que vemos nas imagens infravermelhas NICMOS do Hubble como dedos de matéria fluindo para longe da localização da estrela "fonte I". Estudos anteriores sugeriram que este material aponta para a "fonte I" como o instigador do colapso do sistema.

"É muito óbvio quando você olha para as imagens infravermelhas do NICMOS que existem esses dedos de emissão emanando da" fonte I "no centro da Nebulosa Kleinmann-Low, onde a interação ocorreu, "Robberto disse." Estes são jatos de material, assim como os jatos disparados por estrelas jovens, exceto que o fluxo aqui é muito mais explosivo e em uma escala muito maior do que normalmente se vê em uma jovem estrela. "

A estrela BN foi descoberta em imagens infravermelhas em 1967, mas seu movimento rápido não foi detectado até 1995, quando as observações de rádio mediram a velocidade da estrela em 60, 000 milhas por hora. "Fonte I" está viajando cerca de 22, 000 milhas por hora. A estrela foi detectada apenas em observações de rádio porque está tão fortemente envolta em poeira que toda a sua luz visível e infravermelha é bloqueada.

Futuros telescópios, como o James Web Space Telescope sendo construído pela NASA, será capaz de observar uma grande faixa da Nebulosa de Órion. Ao comparar as imagens da nebulosa obtidas por este futuro telescópio com aquelas feitas pelo Hubble anos antes, os astrônomos esperam identificar mais estrelas em fuga de sistemas de múltiplas estrelas que explodiram.