Avião Boeing 747 SOFIA capta explosão de protoestrela maciça na nebulosa Pata de Gato

Imagem: NASA

Dados infravermelhos captados pelo telescópio a bordo do Boeing 747 SOFIA (acrônimo de Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), da NASA (National Aeronautics and Space Administration) foram cruciais para estudar uma explosão de uma protoestrela maciça na icônica Nebulosa Pata de Gato, que agora está brilhando 50.000 vezes a luminosidade do Sol.

Mesmo que o nascimento de estrelas esteja oculto até mesmo dos telescópios ópticos mais poderosos, o infravermelho das ondas de comprimento mais longo e a luz milimétrica do SOFIA podem penetrar nas toneladas de gás e poeira obscurecentes. (Para ver como é o Boeing 747 SOFIA por dentro, clique aqui).

Essas observações revelam os ambientes onde estrelas massivas estão se formando, o que permite aos astrônomos finalmente comparar a física que governa esses processos menos conhecidos com aqueles que são observacionalmente bem estabelecidos para estrelas de baixa massa como o nosso sol.

As estrelas se formam por meio do acréscimo gradual e contínuo de matéria de um disco circundante. Mas esse processo constante é ocasionalmente interrompido quando um conjunto massiva do disco cai sobre a estrela em formação, causando uma tremenda explosão de energia que pode durar de vários meses a centenas de anos. Essas explosões foram vistas em dezenas de protoestrelas de baixa massa durante os últimos 50 anos.

Durante o monitoramento do NGC 6334 I, um aglomerado de protoestrelas bem estudado na Nebulosa Pata de Gato, os pesquisadores descobriram por luz milimétrica uma explosão de uma protoestrela maciça com o telescópio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, ou ALMA. Ao contrário de algumas de suas companheiras, esta protoestrela em particular está tão profundamente incrustada que nem mesmo era detectável no infravermelho antes da explosão.

Usando o SOFIA, a região foi revisitada após a descoberta por luz milimétrica da explosão. Observações dos instrumentos FORCAST e HAWC+ do SOFIA revelaram que a emissão infravermelha da protoestrela também aumentou consideravelmente. Não apenas a protoestrela podia ser vista no infravermelho, mas agora era a fonte infravermelha mais brilhante de todo o aglomerado.

A protoestrela antes e depois da explosão – Imagem: NASA

“Os aspectos mais interessantes dessa explosão são a extrema luminosidade e longevidade”, disse James De Buizer, cientista sênior da Associação das Universidades de Pesquisas Espaciais e co-autor do estudo. “Este evento agora excede todas as outras explosões de acréscimo em protoestrelas massivas por um fator de cerca de três na produção de energia e duração.”

Como a radiação gerada a partir da explosão (um evento chamado de acreção) emerge principalmente no infravermelho, os dados do SOFIA são cruciais para derivar a luminosidade total da jovem estrela e os parâmetros fundamentais da explosão.

A combinação dos dados do SOFIA e do ALMA permitiu aos astrônomos testar as previsões de como os discos massivos se fragmentam. Também os ajudou a descartar as causas alternativas da explosão, como uma fusão estelar, ou explicações menos prováveis ​​para o surgimento repentino da protoestrela, como mudanças nas nuvens de gás e poeira ao longo da linha de visão do telescópio.

Essas observações mostram a importância do acesso contínuo ao infravermelho para permitir estudos no domínio do tempo do importante estágio de acreção da formação estelar massiva. Além disso, as novas observações fornecem fortes evidências de acréscimo episódico em jovens estrelas massivas. Presumivelmente, tais explosões de acreção, embora raras para um objeto individual, frequentemente ocorrem em algum lugar da galáxia, devido ao grande número de protoestrelas nesta fase.

“Sem o SOFIA, medições precisas da massa e luminosidade deste evento e de eventos futuros não seriam possíveis”, acrescentou Crystal Brogan, co-autor do estudo.

Imagem: NASA

Essas novas descobertas confirmam que a formação de estrelas de alta massa pode ser considerada uma versão em escala do processo pelo qual estrelas de baixa massa, como o nosso Sol, nascem. As principais diferenças são que estrelas massivas se formariam com discos maiores, taxas de acúmulo mais altas e em escalas de tempo muito mais curtas (cerca de 100.000 anos em vez de vários milhões de anos).

O SOFIA é um projeto conjunto da NASA e da Agência Espacial Alemã no DLR (Centro Espacial Alemão). O DLR fornece o telescópio, manutenção programada da aeronave e outro suporte para a missão. O Ames Research Center da NASA no Vale do Silício da Califórnia gerencia o programa SOFIA, a ciência e as operações de missão em cooperação com a Associação das Universidades de Pesquisas Espaciais, sediada em Columbia, e o German SOFIA Institute na Universidade de Stuttgart.

A aeronave é mantida e operada pelo Armstrong Flight Research Center Building 703 da NASA, em Palmdale, Califórnia.

Informações da NASA

Murilo Bassetohttp://www.aeroin.net
Formado em Engenharia Mecânica e Pós-Graduando em Engenharia de Manutenção Aeronáutica, possui mais de 6 anos de experiência na área controle técnico de manutenção aeronáutica.

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