Ao detectar uma explosão de raios-X de uma estrela muito jovem usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, pesquisadores redefiniram a linha do tempo para quando estrelas como o sol começarem a lançar radiação de alta energia no espaço, conforme relatado em nosso último comunicado à imprensa. Isso é significativo porque pode ajudar a responder algumas perguntas sobre os primeiros dias do nosso Sol, bem como algumas sobre o sistema solar hoje.

A ilustração deste artista mostra o objeto onde os astrônomos descobriram a explosão de raios-X. O HOPS 383 é chamado de "protoestrela" jovem porque está na fase inicial da evolução estelar que ocorre logo após o início do colapso de uma grande nuvem de gás e poeira. Depois de amadurecer o HOPS 383, que está localizado a cerca de 1, 400 anos-luz da Terra, terá uma massa cerca de metade da do sol.

A ilustração mostra HOPS 383 cercado por um casulo de material em forma de donut (marrom escuro) - contendo cerca de metade da massa da protoestrela - que está caindo em direção à estrela central. Grande parte da luz da estrela infantil em HOPS 383 é incapaz de perfurar este casulo, mas os raios X do sinalizador (azul) são poderosos o suficiente para fazer isso. A luz infravermelha emitida pelo HOPS 383 é espalhada pelo interior do casulo (branca e amarela). Uma versão da ilustração com uma região do casulo recortada mostra o brilho intenso de raios-X do HOPS 383 e um disco de material caindo em direção à protoestrela.

As observações do Chandra em dezembro de 2017 revelaram o surto de raios-X, que durou cerca de três horas e 20 minutos. O alargamento é mostrado como um loop contínuo na caixa de inserção da ilustração. O aumento rápido e a diminuição lenta na quantidade de raios-X é semelhante ao comportamento das erupções de raios-X de estrelas jovens mais evoluídas do que HOPS 383. Nenhum raio-X foi detectado da proto-estrela fora deste período de queima, implicando que durante esses momentos o HOPS 383 era pelo menos dez vezes mais fraco, na média, do que o flare em seu máximo. Também é 2, 000 vezes mais poderoso do que o sinalizador de raios-X mais brilhante observado do sol, uma estrela de meia-idade de massa relativamente baixa.

À medida que o material do casulo cai para dentro em direção ao disco, também há um êxodo de gás e poeira. Este "fluxo de saída" remove o momento angular do sistema, permitindo que o material caia do disco para a jovem proto-estrela em crescimento. Os astrônomos viram esse fluxo de saída do HOPS 383 e pensam que uma poderosa explosão de raios-X como a observada pelo Chandra poderia retirar elétrons dos átomos na base dele. Isso pode ser importante para impulsionar o fluxo de saída por forças magnéticas.

Além disso, quando a estrela entrou em erupção em raios-X, provavelmente também teria conduzido fluxos energéticos de partículas que colidiram com grãos de poeira localizados na borda interna do disco de material girando em torno da protoestrela. Supondo que algo semelhante aconteceu em nosso sol, as reações nucleares causadas por esta colisão podem explicar a abundância incomum de elementos em certos tipos de meteoritos encontrados na Terra.

Nenhum outro sinalizador de HOPS 383 foi detectado ao longo de três observações do Chandra com uma exposição total de pouco menos de um dia. Os astrônomos precisarão de observações de raios-X mais longas para determinar a frequência dessas erupções durante essa fase inicial de desenvolvimento de estrelas como o nosso sol.

Um artigo descrevendo esses resultados apareceu no jornal de Astronomia e Astrofísica