Uma equipe internacional liderada por investigadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) revelou, com elevado grau de pormenor, os efeitos físicos e químicos do impacto de um jato protoestelar no interior da Nebulosa de Orion. O estudo foi feito usando observações com o Very Large Telescope (VLT) e 20 anos de imagens com o Hubble Space Telescope (HST). As observações mostram evidências de compressão e aquecimento produzidos pela frente de choque e a destruição de grãos de poeira, que causam um aumento dramático na abundância da fase gasosa dos átomos de ferro, níquel e outros elementos pesados na nebulosa de Orion. Os resultados foram publicados recentemente no Astrophysical Journal.
A Nebulosa de Orion, um dos objetos mais brilhantes e conhecidos no céu noturno, é a região de formação estelar massiva mais próxima da Terra e tem uma estrutura de gás complexa e extensa. Algumas das estrelas recém-nascidas dentro dela emitem jatos de gás em alta velocidade que, quando impactam seus arredores, produzem frentes de choque que comprimem e aquecem o gás nebular. Essas zonas de impacto têm forma de arco e são chamadas de objetos Herbig-Haro, em homenagem a seus descobridores, o astrônomo americano George Herbig e o astrônomo mexicano Guillermo Haro.
Esses objetos foram observados anteriormente em muitas nebulosas escuras, onde o gás frio é neutro e sua principal fonte de energia é o calor gerado pelo choque. No entanto, os jatos de gás na nebulosa de Orion estão imersos em um grande campo de radiação produzido pelas estrelas mais massivas do Trapézio de Orion, situado no centro da nebulosa. Devido a essa radiação, o gás dentro da frente de choque e também o gás comprimido após sua passagem é aquecido e ionizado, o que nos permite medir com precisão as condições físicas e a composição química do jato.
A pesquisa realizada por uma equipe de astrônomos na Espanha, México e Estados Unidos, liderada por José Eduardo Méndez Delgado, aluno de doutorado do IAC e da Universidade de La Laguna (ULL), revelou as complexas relações entre as abundâncias iônicas do gás e suas condições físicas em HH204, um dos objetos Herbig-Haro mais proeminentes na nebulosa de Orion.
“Nosso trabalho mostra que na frente de choque do HH204, as abundâncias de gases de elementos pesados como ferro e níquel aumentam em até 350% em relação aos valores usualmente encontrados na nebulosa de Orion, e isso nos permite determinar a proporção de outros elementos químicos com maior precisão, o que contribui para um melhor conhecimento da evolução química na vizinhança solar”, explica José Eduardo Méndez Delgado, o primeiro autor do artigo.
“Além do enriquecimento de elementos pesados na fase gasosa, observamos uma zona pós-choque aquecida que compreende uma fração muito pequena do gás, e que nos permite entender as diferentes camadas da estrutura do objeto Herbig-Haro gerado pelo impacto da frente de choque “, afirma César Esteban, pesquisador do IAC e coautor do artigo.
“A origem do HH204 parece estar associada a uma das zonas mais brilhantes e ricas em formação de estrelas da Nebulosa de Órion, as regiões chamadas de Orion Sul, embora haja muitas interações de gás que parecem alimentá-lo de várias direções,” acrescenta William Henney, pesquisador do Instituto de Radioastronomia e Astrofísica da Universidade Nacional Autônoma do México e coautor do artigo.
“Graças às imagens do Telescópio Espacial Hubble, mostramos que o HH204 está se propagando em um ângulo de 32 graus com o plano do céu, o que nos permite observar a compressão do gás transversalmente à medida que nos aproximamos da frente de choque”, destaca Karla Arellano Córdova, pesquisadora da Universidade do Texas em Austin, e coautora do artigo.
“Vimos que o impacto desses objetos pode ser importante na determinação das condições físicas locais nas nebulosas ionizadas. Na verdade, se não levarmos esses efeitos em consideração, podemos fazer determinações incorretas da composição química das nebulosas ionizadas, que são técnicas fundamentais para entender a evolução química do Universo”, resume Jorge García Rojas, pesquisador do IAC e coautor do artigo.
Publicado em 07/09/2021 14h59
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