Uma equipe internacional de pesquisa, liderada pelo Professor Jeong-Eun Lee da Universidade Nacional de Seul, mergulhou profundamente nos mistérios da criação estelar. Utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), a equipe investigou a complexa estrutura gasosa que circunda os protostars no sistema triplo IRAS 04239+2436, localizado a 460 anos-luz de nós.
O estudo revelou sinais de rádio de moléculas de monóxido de enxofre (SO), que atuaram como migalhas cósmicas, guiando a equipe até a descoberta de três imensos braços espirais. Estes braços, descritos pelo Professor Lee como “dançando juntos”, funcionam como ‘streamers’ ou correntes cósmicas, transportando material para as estrelas recém-nascidas. Esta descoberta é crucial, pois mais da metade das estrelas fazem parte de sistemas estelares múltiplos, e entender sua formação é essencial para uma teoria abrangente da formação estelar.
Historicamente, a formação de estrelas múltiplas tem sido um enigma para os cientistas. Embora várias teorias tenham sido propostas, a observação direta do nascimento de protostars, estrelas em formação, é vital para desvendar este mistério. O ALMA, com sua alta resolução e sensibilidade, provou ser a ferramenta ideal para tais observações.
Recentemente, os cientistas observaram estruturas de gás, denominadas ‘streamers’, em torno destes protostars. Estas correntes cósmicas transportam materiais vitais diretamente para os protostars, desempenhando um papel crucial em seu crescimento. No entanto, a origem destes ‘streamers’ permaneceu incerta até agora. Dada a complexidade esperada dos fluxos de gás em torno dos protostars de sistemas multiestelares, a alta resolução do ALMA é uma ferramenta poderosa para investigar a origem destas correntes.
Ao usar o ALMA para observar as ondas de rádio emitidas pelas moléculas de SO ao redor do sistema estelar jovem IRAS 04239+2436, a equipe fez uma descoberta impressionante. Eles detectaram moléculas de SO formando grandes braços espirais que se estendem até 400 unidades astronômicas. Estes braços espirais, conforme análise do movimento do gás, são de fato ‘streamers’ que fluem em direção aos protostars triplos.
Para aprofundar a investigação sobre o movimento do gás, a equipe comparou a velocidade do gás observada com simulações numéricas que modelam a formação de estrelas múltiplas dentro de uma nuvem natal de gás. Estas simulações foram realizadas usando os supercomputadores ATERUI e ATERUI II, dedicados à astronomia no Centro de Astrofísica Computacional do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ).
As simulações mostraram que três protoestrelas se formam na nuvem de gás, e o gás perturbado ao redor das protoestrelas triplas excita ondas de choque na forma de braços espirais. Estes braços espirais exibem fluxos de gás em direção às protoestrelas triplas, confirmando sua natureza como ‘streamers’ que fornecem gás às protoestrelas.
Historicamente, dois cenários foram propostos para a formação de estrelas múltiplas: o cenário de fragmentação turbulenta e o cenário de fragmentação do disco. O primeiro sugere que uma nuvem gasosa turbulenta se fragmenta em condensações de gás, cada uma evoluindo para uma protoestrela. O segundo propõe que um disco de gás em torno de uma protoestrela se fragmenta, formando uma nova protoestrela e levando à formação de estrelas múltiplas.
A protoestrela tripla observada pode ser explicada por um cenário híbrido, combinando elementos de ambos os cenários. A formação estelar começa como uma nuvem natal de gás turbulento, seguida pela formação de novas protoestrelas no disco. A turbulência do gás circundante causa a extensão dos braços espirais. Os resultados observacionais se alinham estreitamente com os resultados da simulação, indicando que as protoestrelas triplas são os primeiros objetos confirmados a demonstrar a formação de estrelas múltiplas por um cenário híbrido.
Este estudo também lança luz sobre os desafios da formação planetária em sistemas estelares múltiplos. Os planetas se formam em discos de gás e poeira que circundam as protoestrelas. No caso do sistema protoestelar triplo, as protoestrelas estão localizadas próximas umas das outras, tornando o ambiente menos propício para a formação planetária.
Em conclusão, a pesquisa realizada pela equipe internacional, utilizando observações do ALMA e simulações avançadas, revelou os mistérios da formação estelar. A observação direta de um sistema multiestelar em formação através do cenário híbrido contribuirá significativamente para resolver debates sobre cenários de formação estelar múltipla. Além disso, a pesquisa confirmou a existência dos ‘streamers’ recentemente observados e explicou sua formação, marcando um avanço significativo no entendimento da formação estelar.
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