IMAGEM REVELA PROTOBINÁRIO NO PROCESSO DE FORMAÇÃO 12 de junho de 2020
Ampliação da nuvem molecular de Ofíuco, realçando o sistema de formação estelar IRAS 16293-2422 com a protoestrela B no canto superior direito e agora as claramente identificadas protoestrelas A1 e A2 em baixo e à esquerda. O sistema binário também tem a sua própria ampliação.
Crédito: Instituto Max Planck; fundo - ESO/DSS2; Davide De Martin
Observações de alta resolução de um jovem sistema estelar ainda em formação revelam claramente um par de protoestrelas nos seus estágios iniciais de evolução profundamente enraizados na fonte IRAS 16293-2422 na nuvem molecular de Ofíuco. A equipa, liderada pelo Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, usou o interferómetro ALMA não apenas para determinar a configuração da fonte, mas também para medir a cinemática do gás e das estrelas, determinando a massa do jovem binário. As duas protoestrelas são um pouco mais massivas do que se pensava anteriormente e giram em torno uma da outra mais ou menos a cada 400 anos.
O sistema chamado IRAS 16293-2422 é uma das regiões de formação estelar mais brilhantes da nossa vizinhança cósmica. Está localizado na nuvem molecular de Ofíuco, a uma distância de aproximadamente 460 anos-luz e tem sido amplamente estudada, também porque mostra uma forte emissão de várias moléculas orgânicas complexas, constituindo os blocos de construção de espécies pré-bióticas. No entanto, até agora a configuração detalhada da região não era bem clara, com observações em vários comprimentos de onda mostrando várias fontes compactas em localizações ligeiramente diferentes. Esta confusão ocorreu devido à grande quantidade de material em frente das protoestrelas, como esperado nestes estágios iniciais de formação.
Uma equipa internacional de astrónomos liderada pelo Instituto Max Planck para Física Extraterrestre obteve agora observações rádio de alta resolução com o interferómetro ALMA, que revelam claramente duas fontes compactas A1 e A2 além da conhecida protoestrela B. "As nossas observações confirmam a localização das duas protoestrelas íntimas e revelam que cada uma é rodeada por um disco muito pequeno de poeira. Ambas, por sua vez, estão embebidas numa grande quantidade de material que mostra padrões complexos", comenta Maria José Maureira, autora principal do estudo.
A fonte A1 tem uma massa um pouco inferior a 1 massa solar e está embutida num pequeno disco de poeira do tamanho da cintura de asteroides; a fonte A2 tem uma massa de aproximadamente 1,4 sóis e está embutida num disco um pouco maior. Curiosamente, este disco em torno de A2 também aparece em ângulo em comparação com a orientação geral da estrutura maior da nuvem, enquanto o disco em torno da fonte B - a uma distância muito maior - é visto de frente, indicando uma história de formação bastante caótica.
Além da observação direta da emissão de poeira, a equipa também obteve informações sobre o movimento do gás em torno das estrelas por meio de observações de linhas espectrais de moléculas orgânicas, que traçam bem a região de alta densidade em torno do sistema binário descoberto. Isto permitiu-lhes obter uma medição de massa independente e confirmar que A1 e A2 formam um par ligado.
Combinando as suas observações mais recentes com dados recolhidos nos últimos 30 anos, a equipa descobriu que as duas estrelas se orbitam uma à outra uma vez a cada 360 anos, a uma distância semelhante à órbita de Plutão, onde a órbita está inclinada cerca de 60º. "Esta é a primeira vez que conseguimos derivar os parâmetros orbitais completos de um sistema binário neste estágio tão inicial da sua formação," realça Jaime Peneda, também do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, que contribuiu para a modelagem.
"Com estes resultados, finalmente somos capazes de mergulhar num dos sistemas protoestelares mais jovens e incorporados, revelando a sua estrutura dinâmica e morfologia complexa, onde vemos claramente o material filamentar ligando os discos circunstelares à região circundante e, provavelmente, ao disco circumbinário. Os pequenos discos provavelmente ainda estão a ser alimentados e a crescer!" enfatiza Paola Caselli, diretora do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e líder do Centro para Estudos Astroquímicos. "Isto só foi possível graças à grande sensibilidade do ALMA e às observações de moléculas que traçam essas regiões densas. As moléculas enviam-nos sinais em frequências muito específicas e, após as alterações dessas frequências por toda a região (devido a movimentos internos), é possível reconstruir a cinemática complexa do sistema. É este o poder da astroquímica."
Vista detalhada do sistema protoestelar binário com em comparação com o nosso Sistema Solar. A separação entre as fontes A1 e A2 é aproximadamente equivalente ao diâmetro da órbita de Plutão. O tamanho do disco em torno de A1 (não resolvido) é aproximadamente o tamanho da cintura de asteroides. O tamanho do disco de A2 corresponde mais ou menos ao diâmetro da órbita de Saturno.
Crédito: Instituto Max Planck
Movimento relativo de A1 (azul) em relação a A2 (vermelho) sobreposto na observação do ALMA. A impressão visual que A1 orbita em torno de A2 é confirmada através de uma análise detalhada do movimento das protoestrelas ao longo de quase 30 anos.
Crédito: Instituto Max Planck
