Uma equipe internacional de astrônomos que usam o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) capturou o exato momento em que uma estrela antiga começa a alterar seu ambiente. A estrela ejetou jatos de gás bipolares de alta velocidade que agora estão colidindo com o material circundante; a idade do jato observado é estimada em menos de 60 anos. Essas são características-chave para entender como as formas complexas das nebulosas planetárias são formadas.
Estrelas parecidas com o Sol evoluem para gigantes vermelhos inchados na fase final de suas vidas. Então, a estrela expele gás para formar um remanescente chamado nebulosa planetária. Existe uma grande variedade nas formas das nebulosas planetárias; alguns são esféricos, mas outros são bipolares ou apresentam estruturas complicadas. Os astrônomos estão interessados ??nas origens dessa variedade, mas a poeira e o gás espessos expelidos por uma estrela antiga obscurecem o sistema e dificultam a investigação do funcionamento interno do processo.
Para resolver esse problema, uma equipe de astrônomos liderada por Daniel Tafoya na Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, apontou o ALMA para o W43A, um antigo sistema estelar da constelação de Aquila, a Águia.
Graças à alta resolução do ALMA, a equipe obteve uma visão muito detalhada do espaço em torno do W43A. “As estruturas mais notáveis ??são seus pequenos jatos bipolares”, diz Tafoya, principal autor do trabalho de pesquisa publicado pelo Astrophysical Journal Letters. A equipe descobriu que a velocidade dos jatos é tão alta quanto 175 km por segundo, o que é muito maior do que as estimativas anteriores. Com base nessa velocidade e no tamanho dos jatos, a equipe calculou a idade dos jatos em menos do que o tempo de vida humano.
“Considerando a juventude dos jatos em comparação com a vida útil total de uma estrela, é seguro dizer que estamos testemunhando o ‘momento exato’ em que os jatos começaram a empurrar o gás circundante”, explica Tafoya. “Quando os jatos esculpir o material circundante em cerca de 60 anos, uma única pessoa poderá observar o progresso de sua vida”.
De fato, a imagem do ALMA mapeia claramente a distribuição de nuvens empoeiradas arrastadas pelos jatos, o que é uma evidência reveladora de que está impactando o ambiente.
A equipe assume que esse arrastamento é a chave para formar uma nebulosa planetária em forma de bipolar. Em seu cenário, a estrela envelhecida ejeta gás originalmente esférico e o núcleo da estrela perde seu envelope. Se a estrela tem um companheiro, o gás derrama sobre o núcleo da estrela que está morrendo e uma parte desse novo gás forma os jatos. Portanto, se a estrela antiga tem ou não um companheiro é um fator importante para determinar a estrutura da nebulosa planetária resultante.
“O W43A é um dos objetos peculiares chamados” fontes de água “”, diz Hiroshi Imai, da Universidade de Kagoshima, Japão, membro da equipe. “Algumas estrelas antigas mostram emissões de rádio características das moléculas de água. Supomos que pontos dessas emissões de água indiquem a região da interface entre os jatos e o material circundante. Nós os chamamos de “fontes de água”, e pode ser um sinal de que a fonte central é um sistema de binariedade que lança um novo jato “.
“Existem apenas 15 objetos de ‘fonte de água’ identificados até o momento, apesar do fato de mais de 100 bilhões de estrelas estarem incluídas na nossa Via Láctea”, explica José Francisco Gómez, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, na Espanha. “Isso provavelmente ocorre porque a vida útil dos jatos é muito curta, por isso temos muita sorte em ver objetos tão raros”.
Esses resultados de observação foram apresentados em D. Tafoya et al. “Moldando o envelope da estrela gigante assintótica W43A com um jato rápido colimado” publicado pelo Astrophysical Journal Letters em 13 de fevereiro de 2020.
Publicado em 07/03/2020 10h35
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