Formação de estrela massiva capturada em flagrante com mapeamento de campo magnético
O berçário estelar onde a ação está ocorrendo, chamado BYF 73, não é uma típica nuvem de formação estelar. É relativamente pequeno, mas em seu núcleo central está uma estrela jovem que detém o recorde da maior taxa conhecida de acréscimo de massa protoestelar, o processo pelo qual uma estrela em crescimento acumula massa de seu material circundante.
Usando o SOFIA e outro observatório – o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile – Peter Barnes, cientista pesquisador do Space Science Institute em Boulder, Colorado, e sua equipe examinaram os campos magnéticos dentro desta nuvem em meio à formação estelar em andamento. Estudar a orientação dos campos magnéticos pode esclarecer seu papel na formação de estrelas massivas, uma questão de longa data. Estrelas massivas se formam através de um processo diferente de suas contrapartes mais médias, contando com uma troca contínua de material com seu ambiente, em vez de acumular massa de um disco de matéria circundante.
Nascimento de um “Monstro Mascarado”
Pesquisas anteriores do ALMA mostraram que dentro do núcleo de BYF 73 existe um “monstro mascarado”: uma única protoestrela, MIR 2, que tem cerca de 1.300 vezes a massa do Sol e é responsável por cerca de metade da produção de energia da região. Esses valores do ALMA colocam o MIR 2 nos estágios iniciais da formação de estrelas massivas, com uma idade de cerca de 40.000 anos – em escalas de tempo humanas, começou a se formar algum tempo após a chegada dos humanos à Austrália.
“É emocionante porque o MIR 2 parece ser muito jovem, e estrelas massivas evoluem muito rapidamente para os padrões astronômicos e são muito raras, tornando seus estágios iniciais fáceis de perder”, disse Barnes.
Os dados do SOFIA e do ALMA oferecem alta resolução e sensibilidade em suas respectivas faixas de comprimento de onda, permitindo que Barnes e sua equipe mapeassem a polarização dos grãos de poeira em BYF 73. Isso ajudou os pesquisadores a determinar a relação entre o campo magnético da nuvem e a densidade do gás – e o que isso pode significar para a formação do MIR 2.
Quando a gravidade toma conta
Os pesquisadores descobriram que tanto a força do campo magnético quanto a densidade do gás estão no limite superior da faixa típica para nuvens de formação estelar, mas a relação entre as duas escalas é a esperada. Isso significa que o que está acontecendo em BYF 73 não é necessariamente algo único – apenas é massivo, e sua densidade monstruosa em comparação com seu tamanho pequeno pode ajudar os astrônomos a descobrir um limiar necessário para que a gravidade assuma o controle e permita a formação de estrelas.
A gravidade é a única força responsável pela formação de estrelas, mas o campo magnético extraordinariamente forte em BYF 73 pode estar agindo em oposição, impedindo a formação de estrelas de menor massa até que a gravidade se torne forte o suficiente para formar um monstro.
“A descoberta original do influxo maciço de material [para o MIR 2] foi muito emocionante, uma vez que poucos exemplos eram conhecidos para protoestrelas de massa superior. Daquele ponto em diante, BYF tem sido o presente que continua dando”, disse Barnes.
O MIR 2 ainda está nos estágios iniciais de formação de uma estrela massiva, e as sinergias entre os estudos de campo magnético do SOFIA e do ALMA ajudaram a esclarecer os fatores em jogo no processo.
“Sem suas descobertas, o BYF 73 e o MIR 2 dentro dele ainda seriam uma verdadeira surpresa”, disse Barnes.
Publicado em 22/01/2023 10h45
Artigo original: