Esta imagem em cores falsas mostra os filamentos de acreção ao redor da protoestrela [BHB2007] 1. As grandes estruturas são influxos de gás molecular (CO) alimentando o disco que circunda a protoestrela. A inserção mostra a emissão de poeira do disco, que é visto de lado. Os "buracos" no mapa de poeira representam uma enorme cavidade anelada vista (lateralmente) na estrutura do disco. Crédito:MPE
Sistemas estelares como nossa própria forma dentro de nuvens interestelares de gás e poeira que entram em colapso produzindo estrelas jovens rodeadas por discos protoplanetários. Os planetas se formam dentro desses discos protoplanetários, deixando lacunas claras, que foram observados recentemente em sistemas evoluídos, no momento em que a nuvem-mãe foi eliminada. O ALMA revelou agora um disco protoplanetário evoluído com uma grande lacuna ainda sendo alimentada pela nuvem circundante por meio de grandes filamentos de acreção. Isso mostra que o acréscimo de material no disco protoplanetário continua por mais tempo do que se pensava anteriormente, afetando a evolução do futuro sistema planetário.
Uma equipe de astrônomos liderada pelo Dr. Felipe Alves do Centro de Estudos Astoquímicos (CAS) do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) usou o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para estudar o processo de acreção no objeto estelar [BHB2007] 1, um sistema localizado na ponta do Pipe Molecular Cloud. Os dados do ALMA revelam um disco de poeira e gás ao redor da proto-estrela, e grandes filamentos de gás ao redor deste disco. Os cientistas interpretam esses filamentos como serpentinas de acreção que alimentam o disco com material extraído da nuvem ambiente.
O disco reprocessa o material agregado, entregando-o à proto-estrela. A estrutura observada é muito incomum para objetos estelares neste estágio de evolução - com uma idade estimada de 1, 000, 000 anos - quando os discos circunstelares já estão formados e amadurecidos para a formação do planeta. "Ficamos muito surpresos ao observar esses filamentos de acreção proeminentes caindo no disco, "disse Alves." A atividade do filamento de acreção demonstra que o disco ainda está crescendo enquanto simultaneamente nutre a protoestrela. "
A equipe também relata a presença de uma enorme cavidade dentro do disco. A cavidade tem largura de 70 unidades astronômicas, e abrange uma zona compacta de gás molecular quente. Além disso, dados suplementares em radiofrequências pelo Very Large Array (VLA) apontam para a existência de emissão não térmica no mesmo local onde foi detectado o gás quente. Essas duas linhas de evidência indicam que um objeto subestelar - um jovem planeta gigante ou anã marrom - está presente dentro da cavidade. À medida que este companheiro acumula material do disco, ele aquece o gás e possivelmente alimenta fortes ventos ionizados e / ou jatos. A equipe estima que um objeto com uma massa entre 4 e 70 massas de Júpiter é necessário para produzir a lacuna observada no disco.
Duas observações diferentes do disco protoplanetário mostram assinaturas da formação de uma companheira da protoestrela. A escala de cinza representa a emissão térmica de poeira do disco, mesmo que na inserção da Fig. 1. Os contornos vermelho / azul mostram os níveis de emissão de brilho molecular de CO do lado norte / sul da cavidade de poeira observada com o ALMA. A emissão de CO mais brilhante do sul indica que o gás é mais quente lá. Este local coincide com uma zona de gás ionizado de rastreamento de emissão não térmica (contornos verdes) observada com o VLA (meio), que é observada além da proto-estrela (centro da imagem). A equipe propõe que tanto o gás ionizado quanto o gás molecular quente são devidos à presença de um protoplaneta ou uma anã marrom na cavidade. A configuração de tal sistema é mostrada no esboço à direita. Crédito:MPE; ilustração:Gabriel A. P. Franco
"Apresentamos um novo caso de formação de estrelas e planetas acontecendo em conjunto, "afirma Paola Caselli, diretor da MPE e chefe do grupo CAS. "Nossas observações indicam fortemente que os discos protoplanetários continuam acumulando material também após o início da formação do planeta. Isso é importante porque o material fresco caindo no disco afetará tanto a composição química do futuro sistema planetário quanto a evolução dinâmica de todo o disco." Essas observações também colocam novas restrições de tempo para a formação de planetas e evolução do disco, lançando luz sobre como sistemas estelares como o nosso são esculpidos na nuvem original.
