Astrônomos detectaram um disco orbitando uma estrela em outra galáxia: WebCuriosos

Os astrónomos detectaram recentemente sinais de um extenso disco de poeira e gás, girando em órbita em torno de uma estrela distante.

Embora este fenómeno seja uma fase normal no desenvolvimento de uma estrela e do seu sistema planetário, o que torna esta descoberta tão espectacular é o facto de ser a primeira que observamos em torno de uma estrela numa outra galáxia, fora da nossa.

O recurso foi visto no Grande Nuvem de Magalhãesuma galáxia anã alguns 179.000 anos-luz longe da Via Láctea. E, embora possa parecer senso comum supor que os processos de formação estelar são universais, nunca fomos capazes de observar os seus caprichos fora da nossa galáxia natal.

“Quando vi pela primeira vez evidências de uma estrutura rotativa nos dados do ALMA, não pude acreditar que havíamos detetado o primeiro disco de acreção extragaláctica, foi um momento especial,” disse a astrônoma Anna McLeod da Universidade de Durham, no Reino Unido, quando os resultados foram publicados em novembro.

“Sabemos que os discos são vitais para a formação de estrelas e planetas na nossa galáxia, e aqui, pela primeira vez, vemos evidências diretas disso noutra galáxia.”

As estrelas nascem de aglomerados densos em nuvens de gás molecular e poeira que ficam no espaço interestelar. Quando um aglomerado fica denso o suficiente, ele desmorona sob a ação da gravidade; girando, ele começa a atrair mais material da nuvem ao seu redor. Porém, esse material não cai simplesmente na protoestrela; ele se organiza em um disco ao redor do equador da estrela e cai sobre ele em um fluxo mais controlado e constante, como água escorrendo por um ralo.

Depois que a estrela termina de se formar, o que resta do disco permanece lá, aglomerando-se para formar todos os outros elementos de um sistema planetário: os planetas, os asteróides e meteoros, os cometas, a poeira. É por isso que os planetas do Sistema Solar orbitam mais ou menos o Sol num plano plano. Nós mesmos somos como o bolor senciente que cresceu nas sobras do café da manhã do Sol.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um poderoso radiotelescópio, obteve imagens alguns desses discos por toda a Via Láctea, em vários estágios de desenvolvimento; alguns têm lacunas claras que se pensa serem eliminadas pelos planetas que se aglomeram à medida que orbitam. Mas quanto mais longe algo está, mais difícil é resolvê-lo, mesmo com um telescópio poderoso.

McLeod e seus colegas embarcaram em sua campanha para encontrar um disco estelar extragaláctico quando os dados obtidos pelo Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSA) no Very Large Telescope revelou sinais de um jato, em um sistema chamado HH 1177.

Estes também são uma assinatura da formação estelar: parte do material que gira em torno da estrela em formação é arrastado ao longo das linhas do seu campo magnético até aos pólos, onde é lançado para o espaço na forma de um poderoso jacto.

Os investigadores queriam ver se conseguiam localizar o disco no coração poeirento da formação estelar, por isso usaram o ALMA para procurar sinais de rotação. Isto pode ser visto na forma como os comprimentos de onda da luz são encurtados à medida que a fonte é empurrada em nossa direção, e alongados à medida que são afastados.

“A frequência da luz muda dependendo da rapidez com que o gás que emite a luz se aproxima ou se afasta de nós,” explicou o astrônomo Jonathan Henshaw da Liverpool John Moores University, no Reino Unido. “Este é precisamente o mesmo fenômeno que ocorre quando o tom da sirene de uma ambulância muda à medida que ela passa por você e a frequência do som vai de mais alta para mais baixa.”

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Curiosamente, os dados do ALMA mostraram sinais claros desta rotação. A estrela, revelou a análise da equipe, é muito jovem e massiva, ainda se alimentando do disco ao seu redor. Isso é bastante normal. Mas havia uma diferença entre ele e os discos protoestelares encontrados na Via Láctea: o disco HH 1177 pode ser visto em comprimentos de onda ópticos.

Isso, explicam os pesquisadores, tem a ver com o ambiente interestelar na Grande Nuvem de Magalhães. Há muito menos poeira ali; portanto, a estrela HH 1177 não está tão envolta em uma cortina de material como normalmente estão as estrelas jovens e massivas da Via Láctea.

Isto torna a descoberta importante para estudar não apenas como as estrelas se formam em diferentes ambientes, mas também os limites que esses ambientes podem impor à formação estelar em geral.

“Estamos em uma era de rápido avanço tecnológico quando se trata de instalações astronômicas”, McLeod disse. “Ser capaz de estudar como as estrelas se formam a distâncias tão incríveis e numa galáxia diferente é muito emocionante.”

A pesquisa foi publicada em Natureza.

Uma versão deste artigo foi publicada pela primeira vez em dezembro de 2023.