Ilustração de um disco protoplanetário como os observados no estudo. NASA/JPL-Caltech
Uma equipe liderada pelo astrônomo Joshua Eisner, da Universidade do Arizona, conseguiu observar, com detalhamento sem precedentes, os processos que dão origem a estrelas e planetas em jovens sistemas solares.
As descobertas, publicadas no Astrophysical Journal, oferecem uma compreensão melhor de como o hidrogênio do disco protoplanetário acaba sendo incorporado na estrela nascente.
Unindo observações dos dois telescópios Keck mantidos no vulcão Mauna Kea, no Havaí, com um instrumento especialmente projetado, chamado Astra, o grupo de Eisner foi capaz de enxergar a fundo nos discos protoplanetários, as nuvens de gás e poeira que alimentam a estrela recém-nascida e que acabam também originando os planetas ao redor.
O desafio, dizem os pesquisadores, foi obter boas imagens dos processos que ocorrem na divisa entre a estrela e o disco, a 500 anos-luz da Terra.
"A resolução angular que se pode atingir com o Telescópio Espacial Hubble é cerca de 100 vezes grosseira demais para ser capaz de ver o que se passa imediatamente fora de uma estrela nascente não muito maior que o Sol", disse Eisner, em nota.
Combinando a luz dos dois Kecks, ele obteve uma resolução melhor. manipulando a luz obtida nos dois telescópios por meio do Astra, os pesquisadores conseguiram a resolução necessária para observar processos perto do centro dos jovens sistemas solares.
"Conseguimos chegar muito perto da estrela e olhar bem para a interface entre o disco protoplanetário rico em gás e a estrela", afirmou o astrônomo. "Queríamos entender como o material se acumula na estrela", disse Eisner. "O processo nunca tinha sido medido diretamente".
O processo pode se dar de duas formas. na mais simples, o gás simplesmente é engolido pela estrela. Na outra, mais complexa e violenta, o campo magnético da estrela empurra o gás para longe e faz com que ele se acumule, criando uma lacuna entre estrela e disco. Os átomos de hidrogênio são forçados a percorrer as linhas de força magnéticas, ficando superaquecidos no processo.
"Uma vez capturados pelo campo magnético, o gás está sendo canalizado ao longo das linhas do campo, em arcos que vão bem acima e para baixo do disco", explicou Eisner. "O material colide com os polos da estrela em alta velocidade".
Nesse inferno, que libera a energia de milhões de explosões nucleares a cada segundo, alguns dos arcos de fluxo de gás são ejetados do disco e sopram para o espaço, como vento interestelar.
A equipe apontou os telescópio para 15 discos, com estrelas centrais de massa variando entre 50% e 1000% a do Sol. O resultado: na maioria dos casos, o gás converte sua energia de movimento em luz quando chega muito perto da estrela - um indício do cenário mais violento.
