Uma equipe internacional de astrônomos usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) capturou o momento em que uma velha estrela começa a alterar seu ambiente. A estrela ejetou jatos de gás bipolar de alta velocidade que agora estão colidindo com o material circundante; a idade do jato observado é estimada em menos de 60 anos. Estas são características chave para entender como as formas complexas das nebulosas planetárias são formadas.

Estrelas semelhantes ao Sol evoluem para gigantes vermelhas inchadas no estágio final de suas vidas. Então, a estrela expele gás para formar um remanescente chamado nebulosa planetária. Existe uma grande variedade de formas de nebulosas planetárias; alguns são esféricos, mas outros são bipolares ou apresentam estruturas complicadas. Os astrônomos estão interessados ​​nas origens desta variedade, mas a poeira espessa e o gás expelidos por uma velha estrela obscurecem o sistema e tornam difícil investigar o funcionamento interno do processo.

Para resolver este problema, uma equipe de astrônomos liderados por Daniel Tafoya na Chalmers University of Technology, Suécia, apontou ALMA para W43A, um antigo sistema estelar na constelação de Aquila, a águia.

Graças à alta resolução do ALMA, a equipe obteve uma visão muito detalhada do espaço ao redor do W43A. "As estruturas mais notáveis ​​são seus pequenos jatos bipolares, "diz Tafoya, o autor principal do artigo de pesquisa publicado pela Cartas de jornal astrofísico . A equipe descobriu que a velocidade dos jatos chega a 175 km por segundo, que é muito maior do que as estimativas anteriores. Com base nesta velocidade e no tamanho dos jatos, a equipe calculou que a idade dos jatos era menor do que o tempo de vida de um humano.

"Considerando a juventude dos jatos em comparação com a vida útil de uma estrela, é seguro dizer que estamos testemunhando o 'momento exato' em que os jatos começaram a empurrar o gás circundante, "explica Tafoya." Quando os jatos perfuram o material circundante em cerca de 60 anos, uma única pessoa pode observar o progresso de sua vida. "

Na verdade, a imagem do ALMA mapeia claramente a distribuição de nuvens empoeiradas arrastadas pelos jatos, o que é uma evidência reveladora de que está impactando os arredores.

A equipe assume que esse arrastamento é a chave para formar uma nebulosa planetária em formato bipolar. Em seu cenário, a estrela envelhecida originalmente ejeta o gás esférico e o núcleo da estrela perde seu envelope. Se a estrela tem uma companheira, o gás da companheira é derramado no núcleo da estrela moribunda, e uma parte desse novo gás forma os jatos. Portanto, se a velha estrela tem ou não uma companheira é um fator importante para determinar a estrutura da nebulosa planetária resultante.

"W43A é um dos chamados objetos peculiares de" fonte de água ", "diz Hiroshi Imai da Universidade de Kagoshima, Japão, um membro da equipe. “Algumas estrelas antigas mostram emissões de rádio características de moléculas de água. Supomos que manchas dessas emissões de água indicam a região de interface entre os jatos e o material circundante. "e pode ser um sinal de que a fonte central é um sistema de binariedade lançando um novo jato."

“Existem apenas 15 objetos de 'fontes de água' identificados até o momento, apesar do fato de que mais de 100 bilhões de estrelas estão incluídas em nossa Via Láctea, "explica José Francisco Gómez do Instituto de Astrofísica de Andalucía, Espanha. "Isso provavelmente ocorre porque a vida útil dos jatos é muito curta, então temos muita sorte de ver esses objetos raros. "

Esses resultados de observação foram apresentados em D. Tafoya et al. "Moldando o envelope da estrela gigante assintótica W43A com um jato rápido colimado" publicado pela Cartas de jornal astrofísico em 13 de fevereiro, 2020.