Amplie a nuvem molecular de Ophiuchus, destacando o sistema de formação de estrelas IRAS 16293-2422 com a proto-estrela B no canto superior direito e as proto-estrelas binárias A1 e A2 agora claramente identificadas no canto inferior esquerdo. O sistema binário é mostrado também em um painel de zoom adicional. Crédito:MPE; plano de fundo:ESO / Digitized Sky Survey 2; Davide De Martin
As observações de alta resolução de um sistema de formação de estrelas jovens revelam claramente um par de proto-estrelas em seus estágios iniciais de evolução profundamente embutidos na fonte IRAS 16293-2422 na nuvem molecular de Ophiuchus. A equipe liderada pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre usou o interferômetro ALMA não apenas para definir a configuração da fonte, mas também para medir o gás e a cinemática estelar, determinar a massa do jovem binário. As duas proto-estrelas próximas são um pouco mais pesadas do que se pensava e giram em torno uma da outra uma vez a cada 400 anos.
O sistema denominado IRAS 16293-2422 é uma das regiões de formação estelar mais brilhantes em nossa vizinhança. Ele está localizado na nuvem molecular de Ophiuchus a uma distância de cerca de 460 anos-luz e tem sido amplamente estudado, também porque mostra forte emissão de numerosas moléculas orgânicas complexas, blocos de construção de espécies pré-bióticas. Contudo, até agora, a configuração detalhada da região não era clara, com observações em diferentes comprimentos de onda, mostrando várias fontes compactas em locais ligeiramente diferentes. Essa confusão foi devido à grande quantidade de material na frente das proto-estrelas nascentes, esperado nestes estágios iniciais de formação.
Uma equipe internacional de astrônomos liderados pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) agora obteve observações de rádio de alta resolução com o interferômetro ALMA, que revela claramente duas fontes compactas A1 e A2, além da conhecida proto-estrela B (ver Fig. 1). "Nossas observações confirmam a localização das duas proto-estrelas próximas e revelam que cada uma está rodeada por um disco de poeira muito pequeno. Ambos, por sua vez, estão, por sua vez, embutidos em uma grande quantidade de material que mostra padrões complexos ", comenta María José Maureira do MPE, o principal autor do estudo.
Visão detalhada do sistema proto-estelar binário com uma comparação de tamanho com o nosso sistema solar. A separação entre as fontes A1 e A2 é aproximadamente o diâmetro da órbita de Plutão. O tamanho do disco em torno de A1 (não resolvido) é aproximadamente o diâmetro do cinturão de asteróides. O tamanho do disco em torno de A2 é aproximadamente o diâmetro da órbita de Saturno. Crédito:MPE
A fonte A1 tem uma massa de pouco menos de 1 massa solar e está embutida em um pequeno disco de poeira do tamanho do cinturão de asteróides; a fonte A2 tem uma massa de cerca de 1,4 massas solares e está embutida em um disco um pouco maior (ver Fig. 2). Interessantemente, este disco em torno de A2 também aparece em um ângulo em comparação com a orientação geral da estrutura de nuvem maior, enquanto o disco em torno da fonte B - a uma distância muito maior - é visto de frente, indicando uma história de formação bastante caótica.
Além de imagens diretas da emissão de poeira, a equipe também obteve informações sobre o movimento do gás em torno das estrelas por meio de observações de linhas espectrais de moléculas orgânicas, que rastreiam bem a região de alta densidade em torno do sistema binário descoberto. Isso lhes permitiu obter uma medição de massa independente e confirmar que A1 e A2 formam um par ligado.
Movimento relativo de A1 (azul) em relação a A2 (vermelho) sobreposto na observação do continuum do ALMA. A impressão visual de que A1 orbita em torno de A2 é confirmada por uma análise detalhada do movimento das proto-estrelas ao longo de um período de 30 anos. Crédito:MPE
Combinando suas últimas observações com dados coletados nos últimos 30 anos, a equipe descobriu que as duas estrelas orbitam uma a outra uma vez a cada 360 anos a uma distância semelhante à extensão da órbita de Plutão, onde a órbita é inclinada em cerca de 60 ° (ver Fig. 3). "Esta é a primeira vez que fomos capazes de derivar os parâmetros orbitais completos de um sistema binário neste estágio inicial da formação estelar, "aponta Jaime Pineda da MPE, quem contribuiu com a modelagem.
"Com esses resultados, podemos finalmente mergulhar em um dos sistemas proto-estelares mais novos e incorporados, revelando sua estrutura dinâmica e morfologia complexa, onde vemos claramente o material filamentar conectando os discos circunstelares à região circundante e provavelmente ao disco cirbumbinário. Os pequenos discos provavelmente ainda estão sendo alimentados e crescendo! ”Enfatiza Paola Caselli, diretor do MPE e chefe do Center for Astrochemical Studies. "Isso só foi possível graças à grande sensibilidade do ALMA e às observações de moléculas que traçam de maneira única essas regiões densas. As moléculas nos enviam sinais em frequências muito específicas, e, seguindo as mudanças de tais frequências em toda a região (devido a movimentos internos), pode-se reconstruir a complexa cinemática do sistema. Este é o poder da astroquímica. "
