Bill Saxton, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NRAO/AUI/NSF
Imagem ALMA do sistema L1448 IRS3B, com duas jovens estrelas no seu centro e uma terceira distante delas. A estrutura espiral no disco de poeira em seu redor indica instabilidade.
Pela primeira vez, astrónomos observaram um disco poeirento de material em redor de uma estrela jovem a fragmentar-se num sistema estelar múltiplo.
Os cientistas há muito que suspeitavam da existência deste processo, provocado pela instabilidade gravitacional, mas novas observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e com o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) revelaram o processo em ação.
“Este novo trabalho suporta diretamente a conclusão de que existem dois mecanismos que produzem sistemas estelares múltiplos – fragmentação de discos circunstelares, como vemos aqui, e fragmentação da maior nuvem de gás e poeira a partir da qual se formam estrelas jovens,” afirma John Tobin, investigador da Universidade de Oklahoma e do Observatório de Leiden na Holanda.
As estrelas formam-se em nuvens gigantes de gás e poeira, quando o material nas nuvens colapsa gravitacionalmente em núcleos mais densos que começam a atrair material adicional para dentro.
O material em queda forma um disco em redor de uma estrela jovem. Eventualmente, a estrela jovem reúne massa suficiente para criar temperaturas e pressões, no seu centro, que desencadeiam reações termonucleares.
Os estudos anteriores haviam indicado que os sistemas estelares múltiplos tendem a ter companheiras, ou relativamente perto, até cerca de 500 vezes a distância Terra-Sol, ou significativamente separadas, mais de 1000 vezes essa distância.
Os astrónomos concluíram que as diferenças de distância resultam de diferentes mecanismos de formação. Os sistemas mais separados, dizem, são formados quando os fragmentos maiores da nuvem se formam através de turbulência, e observações recentes têm apoiado essa ideia.
Pensava-se que os sistemas mais íntimos resultavam da fragmentação do disco mais pequeno em redor da jovem protoestrela, mas essa conclusão era baseada principalmente na relativa proximidade das estrelas companheiras.
“Agora, vimos esta fragmentação do disco em ação,” comenta Tobin.
Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
Impressão de artista de como o sistema estelar triplo se desenvolve. À esquerda, o disco de material fragmenta-se em protoestrelas separadas. À direita, o sistema estelar resultante.
John Tobin, Kaitlin Kratter, da Universidade do Arizona, e seus colegas, usaram o ALMA e o VLA para estudar um jovem sistema triplo chamado L1448 IRS3B, localizado numa nuvem de gás na direção da constelação de Perseu, a cerca de 750 anos-luz da Terra.
A mais central das estrelas jovens está separada das outras duas por 61 e 183 vezes a distância Terra-Sol.
Todas as três são cercadas por um disco de material que o ALMA revelou ter uma estrutura espiral, uma característica que, segundo os astrónomos, indica instabilidade no disco.
“Este sistema tem provavelmente menos de 150.000 anos,” diz Kratter. “A nossa análise indica que o disco é instável e a mais separada das três protoestrelas pode ter-se formado apenas nos últimos 10.000 a 20.000 anos,” realça.
O sistema L1448 IRS3B, concluíram os astrónomos, fornece evidências observacionais diretas de que a fragmentação no disco pode produzir sistemas estelares múltiplos muito cedo no seu desenvolvimento.
“Nós esperamos agora encontrar outros exemplos deste processo e aprender qual a sua contribuição para a população de estrelas múltiplas,” conclui Tobin.
Os cientistas apresentaram os seus achados em artigo publicado na edição de 27 de outubro da revista Nature.
