Impressão artística do disco de poeira e gás em torno da enorme protoestrela MM 1a, com seu companheiro MM 1b formando-se nas regiões externas. Crédito:J. D. Ilee / University of Leeds
Os astrônomos capturaram uma das vistas mais detalhadas de uma jovem estrela até hoje, e revelou um companheiro inesperado em órbita ao seu redor.
Enquanto observava a jovem estrela, astrônomos liderados pelo Dr. John Ilee da Universidade de Leeds descobriram que não era de fato uma estrela, mas dois.
O objeto principal, referido como MM 1a, é uma jovem estrela massiva rodeada por um disco giratório de gás e poeira que foi o foco da investigação original dos cientistas.
Um objeto fraco, MM 1b, foi detectado um pouco além do disco em órbita ao redor de MM 1a. A equipe acredita que este é um dos primeiros exemplos de um disco "fragmentado" a ser detectado em torno de uma jovem estrela massiva.
"As estrelas se formam dentro de grandes nuvens de gás e poeira no espaço interestelar, "disse o Dr. Ilee, da Escola de Física e Astronomia de Leeds.
"Quando essas nuvens entram em colapso sob a gravidade, eles começam a girar mais rápido, formando um disco ao redor deles. Em estrelas de baixa massa como o nosso Sol, é nesses discos que os planetas podem se formar. "
"Nesse caso, a estrela e o disco que observamos são tão massivos que, em vez de testemunhar a formação de um planeta no disco, estamos vendo outra estrela nascer. "
Ao medir a quantidade de radiação emitida pela poeira, e mudanças sutis na frequência da luz emitida pelo gás, os pesquisadores foram capazes de calcular a massa de MM 1a e MM 1b.
Observação da emissão de poeira (verde) e do gás frio em torno de MM1a (vermelho é gás recuando, azul está se aproximando do gás), indicando que a cavidade de saída gira no mesmo sentido que o disco de acreção central. MM1b é visto orbitando no canto inferior esquerdo. Crédito:J. D. Ilee / University of Leeds
Trabalho deles, publicado hoje no Cartas de jornal astrofísico , descobriu que MM 1a pesa 40 vezes a massa do nosso sol. A estrela em órbita menor MM 1b foi calculada para pesar menos da metade da massa do nosso sol.
"Muitas estrelas massivas mais antigas são encontradas com companheiras próximas, "acrescentou o Dr. Ilee." Mas as estrelas binárias são frequentemente muito iguais em massa, e, portanto, provavelmente formados juntos como irmãos. Encontrar um sistema binário jovem com uma proporção de massa de 80:1 é muito incomum, e sugere um processo de formação totalmente diferente para ambos os objetos. "
O processo de formação favorecido para MM 1b ocorre nas regiões externas do frio, discos enormes. Esses discos "gravitacionalmente instáveis" são incapazes de se sustentar contra a atração de sua própria gravidade, colapsando em um - ou mais - fragmentos.
Dr. Duncan Forgan, um co-autor do Center for Exoplanet Science da University of St Andrews, acrescentou:"Passei a maior parte da minha carreira simulando este processo para formar planetas gigantes ao redor de estrelas como o nosso Sol. É realmente empolgante vê-lo formando algo tão grande quanto uma estrela."
Os pesquisadores observam que a jovem estrela recém-descoberta MM 1b também pode ser cercada por seu próprio disco circunstelar, que pode ter o potencial de formar planetas próprios - mas precisará ser rápido.
Dr. Ilee acrescentou:"Estrelas tão massivas quanto MM 1a vivem apenas cerca de um milhão de anos antes de explodir como supernovas poderosas, então, embora MM 1b possa ter o potencial de formar seu próprio sistema planetário no futuro, não vai durar muito. "
Observação da emissão de poeira (verde) e gás quente girando no disco em torno de MM 1a (vermelho é gás recuando, azul está se aproximando do gás). MM 1b é visto no canto inferior esquerdo. Crédito:J. D. Ilee / University of Leeds.
Os astrônomos fizeram esta descoberta surpreendente usando um novo instrumento exclusivo situado no alto do deserto chileno - o Atacama Large Millimeter / submillimetre Array (ALMA).
Usando as 66 placas individuais de ALMA juntas em um processo chamado interferometria, os astrônomos foram capazes de simular a potência de um único telescópio de quase 4 km de diâmetro, permitindo que eles visualizem o material ao redor das estrelas jovens pela primeira vez.
A equipe recebeu tempo adicional de observação com o ALMA para caracterizar ainda mais esses empolgantes sistemas estelares em 2019. As próximas observações simularão um telescópio com 16 km de diâmetro - comparável à área dentro do anel viário em torno de Leeds.
