Uma jovem protoestrela em L483 e seu fluxo característico aparecem através de uma camada de poeira nesta imagem infravermelha do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Sabe-se que as estrelas se formam a partir de aglomerados de gás e poeira em colapso, ou envelopes, vistos aqui ao redor de um sistema estelar em formação como uma bolha escura, ou sombra, contra um fundo empoeirado. A cor esverdeada mostra jatos saindo da jovem estrela dentro. O envelope é aproximadamente 100 vezes o tamanho do nosso sistema solar. Os astrônomos acreditam que a forma irregular do envelope pode ter desencadeado a formação de estrelas gêmeas ou binárias neste sistema. Crédito:NASA/JPL-Caltech/J.Tobin (Universidade de Michigan)
De uma visão distante e com zoom reduzido, a nuvem de formação de estrelas L483 parece normal. Mas quando uma equipe de astrofísicos liderada pela Northwestern University se aproximou cada vez mais, as coisas ficaram cada vez mais estranhas.
À medida que os pesquisadores olhavam mais de perto a nuvem, notaram que seu campo magnético estava curiosamente distorcido. E então – enquanto examinavam uma estrela recém-nascida dentro da nuvem – eles avistaram uma estrela escondida, escondida atrás dela.
"É o irmão da estrela, basicamente", disse Erin Cox, da Northwestern, que liderou o novo estudo. "Achamos que essas estrelas se formaram distantes, e uma se aproximou da outra para formar um binário. Quando a estrela se aproximou de seu irmão, mudou a dinâmica da nuvem para torcer seu campo magnético."
As novas descobertas fornecem informações sobre a formação de estrelas binárias e como os campos magnéticos influenciam os estágios iniciais do desenvolvimento de estrelas.
Cox apresentará esta pesquisa na 240ª reunião da American Astronomical Society (AAS) em Pasadena, Califórnia. "The Twisted Magnetic Field of L483" acontecerá na terça-feira, 14 de junho, como parte de uma sessão sobre "Campos Magnéticos e Galáxias".
O Diário Astrofísico também publicará o estudo.
Cox é um associado de pós-doutorado no Centro de Exploração Interdisciplinar e Pesquisa em Astrofísica da Northwestern (CIERA).
Mistério distorcido Os viveiros estelares são lugares selvagens e maravilhosos. À medida que nuvens densas de gás e poeira colapsam para formar estrelas, elas lançam fluxos de material estelar em velocidades hipersônicas. Um campo magnético em torno de uma nuvem de formação de estrelas é tipicamente paralelo a essas saídas. Quando Cox e seus colaboradores observaram a nuvem L483 em larga escala, descobriram exatamente isso. O campo magnético correspondeu a este perfil típico.
Mas então os astrofísicos decidiram dar uma olhada mais de perto com o Observatório Estratosférico para Astronomia Infravermelha da NASA (SOFIA), e foi aí que as coisas ficaram estranhas. O campo magnético não era, de fato, paralelo aos fluxos das estrelas recém-nascidas. Em vez disso, o campo foi torcido em um ângulo de 45 graus, em relação às vazões.
"No início, correspondia ao que a teoria prevê", disse Cox. "Se você tem um colapso magnetizado, então o campo magnético está controlando como a estrela está se formando. Esperamos ver esse paralelismo. Mas a teoria pode dizer uma coisa, e as observações podem dizer outra."
Formação binária incomum Embora sejam necessárias mais observações, Cox acredita que uma estrela irmã anteriormente escondida pode ser responsável pelo campo torcido. Usando SOFIA, a equipe de astrofísica avistou uma estrela recém-nascida se formando dentro de um envelope de material. Mas após um exame mais detalhado com radiotelescópios no Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, os pesquisadores avistaram a segunda estrela, compartilhando o mesmo envelope estelar.
"Essas estrelas ainda são jovens e ainda estão se formando", disse Cox. "O envelope estelar é o que fornece o material para formar as estrelas. É semelhante a rolar uma bola de neve na neve para torná-la cada vez maior. As estrelas jovens estão 'rolando' em material para acumular massa."
Aproximadamente à mesma distância do nosso Sol a Plutão, as duas estrelas jovens formam um sistema binário. Atualmente, os astrofísicos concordam que os binários podem ser formados quando as nuvens formadoras de estrelas são grandes o suficiente para produzir duas estrelas ou quando o disco girando em torno de uma estrela jovem colapsa parcialmente para formar uma segunda estrela.
Mas para as estrelas gêmeas em L483, Cox suspeita que algo incomum está em jogo.
“Há um trabalho mais recente que sugere que é possível ter duas estrelas se formando longe uma da outra e, em seguida, uma estrela se aproxima para formar um binário”, disse Cox. "Achamos que é isso que está acontecendo aqui. Não sabemos por que uma estrela se moveria em direção a outra, mas achamos que a estrela em movimento mudou a dinâmica do sistema para distorcer o campo magnético."
Cox acredita que esse novo trabalho pode fornecer novos insights sobre como as estrelas binárias – e os planetas que as orbitam – se formam. A maioria das pessoas está familiarizada com a cena icônica de "Guerra nas Estrelas", na qual Luke Skywalker olha melancolicamente para as estrelas binárias que seu planeta natal Tatooine orbita. Agora, os cientistas sabem que este cenário não é meramente ficção científica; planetas orbitando estrelas binárias potencialmente poderiam ser mundos habitáveis.
“Aprender como as estrelas binárias se formam é emocionante porque a formação de planetas e estrelas ocorre ao mesmo tempo, e as estrelas binárias interagem dinamicamente umas com as outras”, disse Cox. “Em nosso censo de exoplanetas, sabemos que existem planetas em torno dessas estrelas duplas, mas não sabemos muito sobre como esses planetas diferem daqueles que vivem em torno de estrelas isoladas. poderemos testar esses resultados com uma amostra estatística."
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