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ALMA Registra Pela Primeira Vez Disco de Gás Ao Redor de Estrela Bebê

Space Today
13 mar 2016

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Pesquisadores usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) fizeram as primeiras observações diretas delineando o disco de gás ao redor de uma estrela bebê do envelope de gás em queda. Essa descoberta preenche uma importante lacuna no nosso entendimento sobre as fases iniciais da evolução estelar.

Uma equipe de pesquisa, liderada por Yusuke Aso (um estudante da Universidade de Tóquio) e Nagayoshi Ohashi (um professor no Subaru Telescope, National Astronomical Observatory do Japão) observou a estrela bebê conhecida como TMC-1A localizada a cerca de 450 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Touro. A TMC-1A é uma protoestrela, uma estrela que ainda está no seu processo de formação. Desse modo, uma grande quantidade de gás ainda está ao redor da TMC-1A.

As estrelas se formam em densas nuvens de gás. Estrelas bebês crescem se alimentando do gás ao redor, como se fosse um feto que se alimenta da placenta da mãe. Nesse processo, o gás não pode fluir diretamente para a estrela. Ao invés disso, ele primeiro se acumula e forma um disco ao redor da estrela, e então, o disco alimenta a estrela. Contudo, ainda é desconhecido quando no processo de formação de estrelas, esse disco aparece e como ele desenvolve. A falta de sensibilidade e de resolução em observações feitas no comprimento de onda de rádio dificulta observar esse fenômeno.

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“Os discos ao redor das estrelas jovens, são locais onde os planetas irão se formar”, disse Aso, o principal autor do artigo que descreve os resultados e que foi publicado no Astrophycical Journal. “Para entender o mecanismo de formação do disco, nós precisamos diferenciar o disco do envelope externo precisamente e apontar o local dessa borda”.

Usando então o ALMA, a equipe diretamente observou a fronteira entre o disco interno em rotação e o envelope externo em queda com grande precisão pela primeira vez. Como o gás do envelope externo está caindo continuamente no disco, é difícil identificar a região de transição nos estudos anteriores. Em particular, o gás tênue em alta velocidade nos discos em rotação não é fácil de ser observado. Mas o ALMA tem sensibilidade suficiente para destacar esse componente e ilustrar a velocidade e a distribuição do gás no disco com muita precisão. Isso permitiu que a equipe pudesse distinguir o disco do envelope em queda.

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A equipe descobriu que a fronteira entre o disco e o envelope está localizada a 90 Unidades Astronômicas da estrela bebê central. A distância é três vezes maior do que a órbita de Netuno, o planeta mais externo do Sistema Solar. O disco observado obedece a chamada rotação Kepleriana, ou seja, o material orbitando próximo da estrela central gira mais rápido do que o material externo.

A alta sensibilidade das observações forneceram outra importante informação sobre o objeto. A partir de detalhadas medidas da velocidade de rotação, o grupo de pesquisa calculou que a massa da estrela bebê é de 0.68 vezes a massa do Sol. A equipe também determinou que o gás cai a uma taxa de um milionésimo da massa do Sol por ano, com uma velocidade de 1 km/s. A gravidade faz com que o gás caia em direção a estrela bebê central, mas a velocidade medida é muito menor do que a velocidade de queda livre. Algo então está diminuindo a velocidade do gás. Os pesquisadores suspeitam que um campo magnético ao redor da estrela bebê, possa estar reduzindo a velocidade do gás.

“Nós esperamos que à medida que as estrela bebês cresçam, a fronteira entre o disco e a região em queda se afaste”, disse Aso. “Nós temos certeza que futuras observações do ALMA revelarão essa evolução”.

Alma observations of_the_transition_from_infall_motion_to_keplerian_rotation_around_the_late-phase_protostar_tmc-1_a from Sérgio Sacani

Fonte:

http://alma.mtk.nao.ac.jp/e/news/pressrelease/20160303alma_spots_baby_stars_growing_blanket.html

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