Imagem composta do ALMA de uma protoestrela maciça binária IRAS 16547-4247. Cores diferentes mostram as diferentes distribuições de partículas de poeira (amarelo), cianeto de metila (CH3CN, vermelho), sal (NaCl, verde), e vapor de água quente (H2O, azul). As inserções inferiores são as visualizações em close-up de cada componente. A poeira e o cianeto de metila são amplamente distribuídos em todo o binário, enquanto o sal e o vapor d'água estão concentrados no disco ao redor de cada proto-estrela. Na imagem de campo amplo, os jatos de uma das proto-estrelas, visto como vários pontos na imagem acima, são mostrados em azul claro. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Tanaka et al.
Usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), astrônomos avistaram um par de estrelas bebês enormes crescendo em uma sopa cósmica salgada. Cada estrela é envolta por um disco gasoso que inclui moléculas de cloreto de sódio, comumente conhecido como sal de mesa, e vapor de água aquecida. Analisando as emissões de rádio do sal e da água, a equipe descobriu que os discos estão girando em sentido contrário. Esta é a segunda detecção de sal em torno de estrelas jovens massivas, prometendo que o sal é um excelente marcador para explorar os arredores imediatos de estrelas bebês gigantes.
Existem estrelas de muitas massas diferentes no universo. Os menores têm apenas um décimo da massa do sol, enquanto os maiores têm 10 vezes ou mais massa que o sol. Independentemente da massa, todas as estrelas são formadas em nuvens cósmicas de gás e poeira. Os astrônomos estudaram avidamente as origens das estrelas, Contudo, o processo de formação massiva de estrelas ainda está velado. Isso ocorre porque os locais de formação de estrelas massivas estão localizados mais longe da Terra, e estrelas bebês massivas são rodeadas por nuvens massivas com estruturas complicadas. Esses dois fatos impedem os astrônomos de obter uma visão clara de estrelas jovens massivas e seus locais de formação.
Uma equipe de astrônomos liderados por Kei Tanaka no Observatório Astronômico Nacional do Japão utilizou o poder do ALMA para investigar o ambiente onde estrelas massivas estão se formando. Eles observaram o enorme binário jovem IRAS 16547-4247. A equipe detectou emissões de rádio de uma ampla variedade de moléculas. Particularmente, cloreto de sódio (NaCl) e água quente (H2O) são encontrados associados na vizinhança imediata de cada estrela, ou seja, o disco circunstelar. Por outro lado, outras moléculas, como cianeto de metila (CH3CN), que tem sido comumente observado em estudos anteriores de estrelas jovens massivas, foram detectados mais adiante, mas não rastreie bem as estruturas nas proximidades das estrelas.
"O cloreto de sódio é familiar para nós como sal de cozinha, mas não é uma molécula comum no universo, "diz Tanaka." Esta foi apenas a segunda detecção de cloreto de sódio em torno de estrelas jovens massivas. O primeiro exemplo foi em torno do Orion KL Source I, mas essa é uma fonte tão peculiar que não tínhamos certeza se o sal é adequado para ver discos de gás ao redor de estrelas massivas. Nossos resultados confirmaram que o sal é realmente um bom marcador. Uma vez que estrelas bebês ganham massa por meio de discos, é importante estudar o movimento e as características dos discos para entender como as estrelas bebês crescem. "
Uma investigação mais aprofundada dos discos mostra uma dica interessante sobre a origem do par. "Encontramos um sinal provisório de que os discos estão girando em direções opostas, "explica Yichen Zhang, pesquisador da RIKEN. Se as estrelas nascem como gêmeas em um grande disco gasoso comum, então, naturalmente, os discos giram na mesma direção. "A rotação contrária dos discos pode indicar que essas duas estrelas não são gêmeas de verdade, mas um par de estranhos que se formaram em nuvens separadas e emparelhados mais tarde. "Estrelas massivas quase sempre têm alguns companheiros, e, portanto, é fundamental investigar a origem de sistemas binários massivos. A equipe espera que observações e análises adicionais forneçam informações mais confiáveis sobre os segredos de seu nascimento.
A presença de vapor de água aquecido e cloreto de sódio, que foram liberados pela destruição de partículas de poeira, sugere a natureza dinâmica e dinâmica dos discos em torno de estrelas bebês massivas. Interessantemente, as investigações de meteoritos indicam que o disco do sistema proto-solar também experimentou altas temperaturas nas quais as partículas de poeira evaporaram. Os astrônomos serão capazes de rastrear bem essas moléculas liberadas de partículas de poeira usando o Very Large Array de próxima geração, atualmente em planejamento. A equipe prevê que pode até obter pistas para entender a origem do nosso sistema solar estudando discos quentes com cloreto de sódio e vapor de água quente.
As estrelas bebês IRAS 16547-4247 estão localizadas a 9500 anos-luz de distância na constelação de Escorpião. A massa total das estrelas é estimada em 25 vezes a massa do Sol, rodeado por uma nuvem gigantesca com a massa de 10, 000 sóis.