Artigo publicado na revista Science tem como autor principal ex-aluno da Universidade e colaboração de docente do Departamento de Física

Uma equipe internacional de astrônomos conseguiu obter uma imagem de altíssima resolução do nascimento de uma estrela binária, através da utilização do rádio-telescópio Atacama Large Milimetric/submilimetric Array (ALMA). A observação do notável fenômeno lança uma nova luz sobre as fases iniciais da vida das estrelas e ajuda os pesquisadores da área a determinarem as condições nas quais elas nascem. Publicado na quinta-feira, 3 de outubro, na revista norte-americana Science, o estudo contou com a participação do professor da UFMG Gabriel Franco e foi liderado pelo ex-aluno de graduação e mestrado na UFMG, Felipe Alves.

A imagem inédita mostra dois discos nos quais estrelas jovens estão crescendo, alimentadas por uma complexa rede de filamentos de gás e poeira, em um formato semelhante ao de um pretzel. As duas estrelas-bebês foram encontradas no sistema [BHB2007] 11 - o membro mais jovem de um pequeno aglomerado estelar na nebulosa escura Barnard 59, que faz parte das nuvens de poeira interestelar denominadas Nebulosa do Cachimbo. Observações anteriores do mesmo sistema binário mostraram a estrutura externa. Agora, graças à alta resolução do rádio-telescópio ALMA foi possível identificar a estrutura interna do objeto.

O estudo teve origem há cerca de 15 anos, quando Felipe Alves, orientado em seu mestrado na UFMG pelo professor Gabriel Franco, iniciou um estudo da nuvem molecular interestelar onde a estrela binária é gestada. “Realizamos os primeiros estudos da nuvem utilizando a infraestrutura do Observatório do Pico dos Dias (LNA/MCTI), no sul de Minas”, conta Franco. “Os resultados que obtivemos nessa fase inicial nos levou a procurar novos colaboradores e infraestruturas cada vez mais potentes, culminando com o resultado apresentado na Science”.

Características e descobertas
“Vemos duas fontes compactas que interpretamos como discos circunstelares em torno de duas estrelas jovens”, explica Felipe Alves, atualmente membro do Centro de Estudos Astroquímicos do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, na Alemanha. Um disco circunstelar é o anel de gás e poeira que rodeia uma estrela jovem. A estrela adere matéria do anel e vai crescendo.

Segundo Alves, o tamanho de cada disco é semelhante ao cinturão de asteroides do Sistema Solar, sendo a separação entre eles 28 vezes maior do que a distância entre a Terra e o Sol. Os dois discos circunstelares estão rodeados por um disco maior, com uma massa total de cerca de 80 massas de Júpiter, que exibe uma complexa rede de estruturas de poeira distribuídas em formas espirais.

As estrelas-bebês acumulam massa do disco maior em dois estágios. O primeiro acontece quando a massa é transferida para os discos circunstelares individuais em laços giratórios, que é o que a nova imagem do ALMA mostra. A análise dos dados também revelou que o disco circunstelar menos massivo, porém mais brilhante, acumula mais material. No segundo estágio, as estrelas acumulam massa a partir de seus discos circunstelares.

“Esperamos que esse processo de acréscimo em dois níveis conduza a dinâmica do sistema binário durante sua fase de acréscimo em massa,” acrescenta Alves. “Embora o bom acordo dessas observações com a teoria já seja muito promissor, precisaremos estudar mais sistemas binários jovens em detalhes para entender melhor como é que estrelas múltiplas se formam”.

ALMA
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ou simplesmente ALMA, é um telescópio de última geração que estuda a radiação produzida por alguns dos objetos mais frios do Universo. Esta radiação tem um comprimento de onda da ordem do milímetro, entre o infravermelho e as ondas de rádio e é por isso designada como radiação milimétrica e submilimétrica.

A instalação internacional, maior projeto astronómico terrestre em existência, é fruto de uma parceria do European Southern Observatory, da Fundação Nacional de Ciências dos EUA e dos Institutos Nacionais de Ciências da Natureza do Japão, em cooperação com a República do Chile.

Artigo: Gas flow and accretion via spiral streamers and circumstellar disks in a young binary protostar
Autores: Felipe. O. Alves, Gabriel A. P. Franco, P. Caselli, J. M. Girart, D. Segura-Cox, A. Schmiedeke e B. Zhao.