Um grupo de Astrofísicos do Instituto Max-Planck para a Astronomia assegurou ter observado pela primeira vez o processo de formação de uma estrela que brilhará 100,000 vezes mais que o Sol, graças a imagens recolhidas pelo Observatório Espacial de Infravermelho (ISO) da Agência Espacial Europeia (ESA).

A descoberta permite aos astrónomos começar a investigar o porquê de apenas determinadas regiões promoverem a formação deste tipo de estrelas massivas.

A região ISOSS J18364--0221 contém massa suficiente para a formação de pelo menos uma estrela massiva.
Crédito: Birkmann/Krause/Lemke (Max-Planck-Insitut für Astronomie)

O espaço está polvilhado de nuvens gigantes de gás. Ocasionalmente, regiões no interior destas nuvens colapsam para originar estrelas. Uma das questões mais pertinentes que se levantava era porque é que normalmente só se observa a formação de estrelas de pequena massa.

As condições necessárias para formar estrelas de elevada massa são difíceis de deduzir porque normalmente a sua formação ocorre a grande distância da Terra, e encontram-se escondidas por nuvens de poeiras. Apenas a radiação de comprimento de onda mais longo (a partir do infravermelho) consegue escapar destes casulos de poeira e revelar as baixas temperaturas dos núcleos densos que marcam os locais onde ocorre a formação estelar. Foi exactamente este tipo de radiação que foi captado com a câmara de infravermelho longínquo ISOPHOT da ISO.

Stephan Birkmann, Oliver Krause e Dietrich Lemke do Intituto Max-Planck para a Astronomia em Heidelberg, usaram os dados obtidos pela câmara ISOPHOT, tendo observado dois núcleos densos. O primeiro núcleo denso contém 75 massas solares de matéria e tem uma temperatura de 16,5 K (-256.5º C). Este núcleo apresenta sinais de colapso gravitacional. O segundo núcleo denso tem cerca de 280 massas solares e tem uma temperatura de 12 K (-261º C). Neste núcleo, os sinais de colapso gravitacional são menos evidentes. O grupo encontra-se actualmente a estudar outros núcleos densos.

A massiva região de formação ISOSS J18364--0221 está no centro da imagem.
Crédito: ESA/Birkmann/Krause/Lemke (Max-Planck-Insitut für Astronomie)

A ISO operou entre 1995 e 1998, tendo capturado continuamente imagens de infravermelho. Estes dados continuam ainda a ser analisados.

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ESA (Nota de Imprensa)

Usando dados do Observatório de raios-X XMM-Newton da ESA, um grupo internacional de astrofísicos descobriu que uma estrela de neutrões rotativa parece não possuir uma rotação perfeitamente constante.
 
As estrelas de neutrões rotativas, conhecidas por pulsares, são conhecidas por serem corpos rotativos de grande precisão. Os seus sinais periódicos emitidos no rádio ou nos raios-X podem servir como relógios astronómicos extremamente precisos.

Imagem do XMM-Newton com a 'RX J0720.4-3125' a vermelho.
Crédito:ESA, F.Haberl/MPE

As estrelas de neutrões são um dos produtos do final da evolução estelar, em que o núcleo de estrelas massivas colapsa formando um corpo compacto com cerca de 10-20 km de diâmetro.

Os cientistas descobriram que ao longo dos últimos quatro anos e meio, a temperatura de um objecto enigmático chamado RX J0720.4-3125, continuou a subir. No entanto, observações muito recentes mostraram que este efeito se inverteu e que a temperatura se encontra agora a diminuir.

De acordo com os cientistas, este efeito não é devido a uma variação real da temperatura, mas pelo contrário a alterações da geometria da observação. O pulsar RX J0720.4-3125 está muito provavelmente a sofrer um movimento de precessão, e por isso ao longo do tempo apresenta emissões de regiões diferentes da superfície.

As estrelas de neutrões são conhecidas por possuírem campos magnéticos muito fortes, tipicamente biliões de vezes mais fortes que o campo magnético da Terra. O campo magnético pode ser tão forte que influencia o transporte interno de calor gerando pontos quentes em torno das regiões polares da superfície da estrela.

A sua emissão térmica destas regiões polares mais quentes é o que domina o seu espectro de raios-X. Existe um número muito pequeno de estrelas de neutrões conhecidas que permitam a observação da radiação térmica da superfície da estrela e esta é uma delas.

No seu trabalho a equipa composta por Frank Haberl (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha), Roberto Turolla (Universidade de Pádua, Italy), Cor P. De Vries (SRON, Utrecht, Holanda), Silvia Zane (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Reino Unido), Jacco Vink (Universidade de Utrecht, Holanda), Mariano Méndez (SRON, Utrecht, Holanda) e Frank Verbunt (Universidade de Utrecht, Holanda) desenvolveu um modelo para a RX J0720.4-3125 que pode explicar muitas das características particulares que podem provocar alterações de temperatura superficial do pulsar.

Neste modelo as duas regiões polares emissoras possuem tamanhos e temperaturas diferentes, o que havia sido sugerido recentemente no caso de outra estrela de neutrões.

Os resultados foram enviados para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.

Animação da precessão de pulsar.
Crédito: Universidade de Pádua (Itália)

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