ALMA descobre estrelas infantis surpreendentemente próximas a buracos negros supermassivos de galáxias
p Uma imagem ALMA do centro da Via Láctea mostrando a localização de 11 jovens protoestrelas a cerca de 3 anos-luz do buraco negro supermassivo de nossa galáxia. As linhas indicam a direção dos lobos bipolares criados por jatos de alta velocidade das proto-estrelas. A estrela ilustrada no meio da imagem indica a localização de Sagitário A *, o buraco negro supermassivo de 4 milhões de massa solar no centro de nossa galáxia. A próxima imagem é um zoom em uma das proto-estrelas. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Yusef-Zadeh et al .; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)
p No centro da nossa galáxia, nas imediações de seu buraco negro supermassivo, é uma região destruída por poderosas forças das marés e banhada por intensa luz ultravioleta e radiação de raios-X. Essas condições adversas, astrônomos supõem, não favorecem a formação de estrelas, especialmente estrelas de baixa massa como o nosso sol. Surpreendentemente, novas observações do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) sugerem o contrário. p O ALMA revelou os sinais reveladores de onze estrelas de baixa massa formando-se perigosamente perto - dentro de três anos-luz - do buraco negro supermassivo da Via Láctea, conhecido pelos astrônomos como Sagitário A * (Sgr A *). A esta distancia, as forças de maré impulsionadas pelo buraco negro supermassivo devem ser energéticas o suficiente para rasgar nuvens de poeira e gás antes que possam formar estrelas.
p A presença dessas protoestrelas recém-descobertas (o estágio formativo entre uma densa nuvem de gás e um jovem, estrela brilhante) sugere que as condições necessárias para o nascimento de estrelas de baixa massa podem existir mesmo em uma das regiões mais turbulentas de nossa galáxia e, possivelmente, em locais semelhantes em todo o universo.
p Os resultados são publicados no
Cartas de jornal astrofísico .
p "Apesar de todas as probabilidades, vemos a melhor evidência de que estrelas de baixa massa estão se formando surpreendentemente perto do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, "disse Farhad Yusef-Zadeh, um astrônomo da Northwestern University em Evanston, Illinois, e autor principal do artigo. "Este é um resultado genuinamente surpreendente e que demonstra o quão robusta a formação de estrelas pode ser, mesmo nos lugares mais improváveis. "
p Recurso de lóbulo duplo produzido por jatos de uma das estrelas em formação. O ALMA descobriu 11 desses sinais reveladores da formação de estrelas notavelmente perto do buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Yusef-Zadeh et al .; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)
p Os dados do ALMA também sugerem que essas protoestrelas têm cerca de 6, 000 anos. "Isso é importante porque é a primeira fase da formação de estrelas que encontramos neste ambiente altamente hostil, "Yusef-Zadeh disse.
p A equipe de pesquisadores identificou essas protoestrelas ao ver os clássicos "lobos duplos" de material que envolvem cada uma delas. Essas formas cósmicas de ampulheta sinalizam os primeiros estágios da formação estelar. Moléculas, como monóxido de carbono (CO), nestes lóbulos brilham intensamente em luz de comprimento de onda milimétrica, que o ALMA pode observar com notável precisão e sensibilidade.
p As proto-estrelas se formam a partir de nuvens interestelares de poeira e gás. Densos bolsões de material nessas nuvens entram em colapso sob sua própria gravidade e crescem acumulando mais e mais gás formador de estrelas de suas nuvens-mãe. Uma parte deste material em queda, Contudo, nunca chega à superfície da estrela. Em vez de, ele é ejetado como um par de jatos de alta velocidade dos pólos norte e sul da protoestrela. Ambientes extremamente turbulentos podem interromper a procissão normal de material em uma protoestrela, enquanto a radiação intensa - de estrelas massivas próximas e buracos negros supermassivos - pode explodir a nuvem-mãe, impedindo a formação de todas as estrelas, exceto as mais massivas.
p O centro galáctico da Via Láctea, com seu buraco negro de massa solar de 4 milhões, está localizado a aproximadamente 26, 000 anos-luz da Terra na direção da constelação de Sagitário. Vastos depósitos de poeira interestelar obscurecem esta região, escondendo-o de telescópios ópticos. Ondas de rádio, incluindo a luz milimétrica e submilimétrica que o ALMA vê, são capazes de penetrar nessa poeira, dando aos radioastrônomos uma imagem mais clara da dinâmica e do conteúdo deste ambiente hostil.
p As observações anteriores do ALMA da região ao redor de Sgr A * por Yusef-Zadeh e sua equipe revelaram várias estrelas infantis massivas que são estimadas em cerca de 6 milhões de anos. Esses objetos, conhecido como proplyds, são características comuns em regiões mais plácidas de formação de estrelas, como a nebulosa de Orion. Embora o centro galáctico seja um ambiente desafiador para a formação de estrelas, é possível que núcleos particularmente densos de gás hidrogênio cruzem o limite necessário e forjem novas estrelas.
p Estrelas infantis, como aqueles recentemente identificados perto do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia, estão rodeados por um disco rodopiante de poeira e gás. Na concepção deste artista de um sistema solar infantil, a jovem estrela puxa material de seus arredores para um disco giratório (direita) e gera jatos de material (esquerda). Crédito:Bill Saxton (NRAO / AUI / NSF)
p As novas observações do ALMA, Contudo, revelou algo ainda mais notável, sinais de que onze protoestrelas de baixa massa estão se formando a 1 parsec - escassos 3 anos-luz - do buraco negro central da galáxia. Yusef-Zadeh e sua equipe usaram o ALMA para confirmar que as massas e as taxas de transferência de momento - a capacidade dos jatos proto-estrelas de arar através do material interestelar circundante - são consistentes com as jovens proto-estrelas encontradas em todo o disco de nossa galáxia.
p "Esta descoberta fornece evidências de que a formação de estrelas está ocorrendo dentro de nuvens surpreendentemente perto de Sagitário A *, "disse Al Wootten do Observatório Nacional de Radioastronomia em Charlottesville, Virgínia, e coautor no artigo. "Embora essas condições estejam longe de ser as ideais, podemos imaginar vários caminhos para o surgimento dessas estrelas. "
p Para que isso ocorra, forças externas teriam que comprimir as nuvens de gás perto do centro de nossa galáxia para superar a natureza violenta da região e permitir que a gravidade tomasse conta e formasse estrelas. Os astrônomos especulam que nuvens de gás em alta velocidade podem ajudar na formação de estrelas à medida que forçam seu caminho através do meio interestelar. Também é possível que jatos do próprio buraco negro possam estar atingindo as nuvens de gás ao redor, comprimir material e desencadear esta explosão de formação de estrelas.
p "O próximo passo é dar uma olhada mais de perto para confirmar se essas estrelas recém-formadas são orbitadas por discos de gás empoeirado, "concluiu Mark Wardle, um astrônomo da Universidade Macquarie em Sydney, Austrália, e co-investigador da equipe. "Se então, é provável que os planetas eventualmente se formem a partir deste material, como é o caso de estrelas jovens no disco galáctico. "