02/03/2023 - 6:12
Uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo dr. Florian Peißker, do Instituto de Astrofísica da Universidade de Colônia (Alemanha), descobriu uma estrela muito jovem em sua fase de formação perto do buraco negro supermassivo Sagitário A* (Sgr A*) no centro da Via Láctea.
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A estrela tem apenas algumas dezenas de milhares de anos, o que a torna mais jovem que a humanidade. O detalhe especial sobre a estrela bebê X3a é que, teoricamente, ela não deveria existir tão perto do buraco negro supermassivo. Mas a equipe acredita que ela se formou em uma nuvem de poeira orbitando o buraco negro gigante e afundou em sua órbita atual somente depois de se formar. O estudo sobre a descoberta foi publicado na revista The Astrophysical Journal.
A vizinhança do buraco negro no centro da nossa galáxia é geralmente considerada uma região caracterizada por processos altamente dinâmicos e intensa radiação ultravioleta e de raios X. Essas condições agem contra a formação de estrelas como o nosso Sol. Portanto, por muito tempo os cientistas assumiram que, em períodos de bilhões de anos, apenas estrelas evoluídas e velhas podem se estabelecer por fricção dinâmica nas proximidades do buraco negro supermassivo.
Região protegida
No entanto, surpreendentemente, já há 20 anos estrelas muito jovens foram encontradas nas imediações de Sgr A*. Ainda não está claro como essas estrelas chegaram lá ou onde se formaram. A ocorrência de estrelas muito jovens muito próximas do buraco negro supermassivo é conhecida como “o paradoxo da juventude”.
A estrela bebê X3a – que é 10 vezes maior e 15 vezes mais pesada que o nosso Sol – pode agora fechar a lacuna entre a formação estelar e as estrelas jovens nas imediações de Sgr A*. A X3a precisa de condições especiais para se formar nas imediações do buraco negro.
O dr. Florian Peißker, primeiro autor do estudo, explicou: “Acontece que existe uma região a uma distância de alguns anos-luz do buraco negro que preenche as condições para a formação de estrelas. Essa região, um anel de gás e poeira, é suficientemente fria e protegida contra radiação destrutiva”.
Baixas temperaturas e altas densidades criam um ambiente no qual nuvens de centenas de massas solares podem se formar. Essas nuvens podem, em princípio, mover-se muito rapidamente na direção do buraco negro devido a colisões nuvem-nuvem e dispersão que removem o momento angular.
Crédito: Universidade de Colônia
Cenário possível
Além disso, aglomerados muito quentes se formaram nas proximidades da estrela bebê, que poderiam ser acrescidos pela X3a. Esses aglomerados também podem contribuir para que a X3a atinja uma massa bem alta em primeiro lugar. No entanto, esses aglomerados são apenas uma parte da história da formação da X3a. Eles ainda não explicam seu “nascimento”.
Os cientistas assumem que o seguinte cenário é possível: protegida da influência gravitacional e da intensa radiação de Sgr A*, uma nuvem suficientemente densa poderia ter se formado no anel externo de gás e poeira ao redor do centro da galáxia. Essa nuvem tinha uma massa de cerca de cem Sóis e desabou sob sua própria gravidade em uma ou mais protoestrelas.
“Esse chamado tempo de queda corresponde aproximadamente à idade de X3a”, acrescentou Peißker. Observações mostraram que existem muitas dessas nuvens que podem interagir umas com as outras. Portanto, é provável que uma nuvem caia em direção ao buraco negro de tempos em tempos.
Evolução rápida
Esse cenário também se encaixaria na fase de desenvolvimento estelar da X3a, que atualmente está evoluindo para uma estrela madura. Portanto, é bastante plausível que o anel de gás e poeira atue como o local de nascimento das estrelas jovens no centro da Via Láctea.
O dr. Michal Zajaček, da Universidade Masaryk em Brno (República Tcheca), coautor do estudo, esclareceu: “Com sua massa elevada de cerca de 10 vezes a massa solar, X3a é um gigante entre as estrelas, e esses gigantes evoluem muito rapidamente em direção à maturidade. Tivemos a sorte de localizar a estrela massiva no meio do envelope circunstelar em forma de cometa. Posteriormente, identificamos as principais características associadas a uma idade jovem, como o envelope circunstelar compacto girando em torno dela.”
Uma vez que anéis semelhantes de poeira e gás podem ser encontrados em outras galáxias, o mecanismo descrito também pode ser aplicado lá. Muitas galáxias podem, portanto, hospedar estrelas muito jovens em seus centros. Observações planejadas com o Telescópio Espacial James Webb, da Nasa/ESA/CSA, ou o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile, testarão esse modelo de formação estelar para a Via Láctea, assim como para outras galáxias.
