A Nebulosa de Oríon é uma vasta região de formação estelar visível a olho nu. Algumas das jovens estrelas da nebulosa estão rodeadas por discos de gás e poeira, nos quais se formam planetas. A radiação proveniente da estrela massiva central, 1 Ori C1 (Theta-1 Orionis C1), retira gradualmente material desses discos, conferindo-lhes formas que se assemelham a girinos.

Os discos estão a perder massa tão rapidamente que, dada a idade das estrelas (cerca de um milhão de anos), já deveriam ter desaparecido há muito tempo. A grande camada de gás que rodeia a estrela central apresenta outro enigma. A estrela põe o gás circundante em movimento, fazendo com que a camada se expanda a cerca de 13 quilómetros por segundo. Extrapolando para trás a partir desta velocidade, sugere-se que a camada se formou há apenas algumas centenas de milhares de anos. As estrelas são, portanto, muito mais antigas do que tanto a camada de gás como os discos de poeira (os "girinos") parecem ser. Este é o paradoxo da idade da Nebulosa de Oríon.

Uma colisão estelar simulada

A astrónoma de Leiden, Maite Wilhelm, e os seus colegas propõem um novo cenário que poderia explicar ambos os enigmas. Sugerem que 1 Ori C1, que tem uma massa cerca de 33,5 vezes superior à do Sol, formou-se quando um sistema estelar binário se fundiu. Um sistema binário é constituído por duas estrelas que orbitam um centro de massa comum sob a influência da sua gravidade mútua. Os investigadores suspeitam que uma terceira estrela tenha perturbado o sistema, empurrando uma das estrelas para fora da sua órbita estável e acabando por provocar a colisão entre as duas estrelas.

Se as duas estrelas se fundiram há algumas centenas de milhares de anos, a luminosidade da estrela resultante (a quantidade de luz que emite) deve ter aumentado acentuadamente a partir desse momento. Os investigadores utilizaram simulações computacionais para investigar se este cenário poderia explicar as observações.

As simulações corroboram o cenário

As simulações revelaram que o cenário é plausível. Antes da colisão, as duas estrelas emitiam muito menos radiação, permitindo que os discos de poeira circundantes sobrevivessem durante a maior parte da sua existência. Só após a fusão é que a radiação da estrela aumentou acentuadamente, provocando a rápida evaporação dos discos.

A rápida expansão da camada de gás, no entanto, requer uma explicação adicional. Estima-se que a fusão, por si só, forneça trinta vezes mais força motriz, enquanto é necessário um fator de cem para explicar a expansão observada. Os investigadores suspeitam que o gás frio proveniente dos discos de poeira em evaporação também desempenhe um papel. À medida que este gás se mistura com o gás quente no interior da bolha em expansão, poderá fornecer a força motriz adicional necessária.

O cenário proposto poderia também explicar duas outras características invulgares de 1 Ori C1: o seu campo magnético inclinado, tal como observado, e um ligeiro excesso de azoto na estrela.

Mais colisões estelares na nossa vizinhança cósmica do que se pensava anteriormente

O coautor Simon Portegies Zwart mostra-se entusiasmado com as descobertas. "Esta é a primeira vez que testemunhamos as consequências de uma grande colisão estelar na nossa própria vizinhança cósmica. Isso também demonstra que as colisões estelares podem ser muito mais comuns do que pensávamos anteriormente e que podem ter consequências de longo alcance".

Maite Wilhelm acrescenta: "A nossa teoria mostra que efeitos subtis em sistemas estelares triplos podem ter um grande impacto nos ambientes em que as estrelas se formam e, potencialmente, até mesmo nos planetas que ainda estão a tomar forma".

// Universidade de Leiden (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)

Quer saber mais?

"Girinos" ou proplyd (disco protoplanetário ionizado):
Wikipedia

Nebulosa de Oríon (M42):
NASA
Wikipedia
SEDS
1 Ori C1 (Wikipedia)