Anatomia de um Fluxo Estelar

Imagem do Hubble de um jacto de emissão oriundo de uma estrela jovem (HH111).Crédito: Reipurth, NASA e HST 

Os astrônomos pensavam que a formação estelar envolvia simplesmente a coalescência gradual de material sobre a influência da gravidade. Já não. A formação de uma nova estrela é um processo complexo: entre outras coisas, envolve a montagem de um disco circunstelar (possivelmente pré-planetário em natureza) e ao mesmo tempo a ejecção de material como jactos bipolares perpendiculares a esses discos.

Estes fluxos ajudam as jovens estrelas a equilibrar o seu crescimento durante a acreção do material, mas ao mesmo tempo perturbam o ambiente. Embora já se saiba da existência de jactos em estrelas jovens há mais de vinte anos, as suas influências sobre o ambiente têm permanecido incertas, em parte devido às nuvens de poeira nas quais as estrelas se formam, que obscurecem o espectro óptico. Astrónomos do Observatório Astrofísico do Smithsonian em Cambridge, no estado americano do Massachusetts, Achim Tappe, Jan Forbrich e Charlie Lada, juntamente com outros dois colegas, usaram o espectrómetro a bordo do Telescópio Espacial Spitzer para estudar um fluxo estelar jovem e relativamente próximo (objecto Herbig Haro 211, ou HH211).

Já se sabia que este jacto veloz, à medida que escava o meio interestelar, chocava com gás; o processo é muito parecido com um jacto que se move mais depressa que o som e cria uma onda de choque. Mas para o fluxo estelar jovem, vários aspectos detalhados ainda permaneciam envoltos em mistério.

Os cientistas descobriram no espectro infravermelho um rico tesouro de brilhantes características da emissão de pelo menos sete diferentes moléculas excitadas pelo choque - hidrogénio molecular, água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, OH, HD, e uma espécie ionizada de HCO. Foram também observadas inúmeras linhas atómicas. Os astrónomos concluíram que o choque tem regiões distintas ao longo do seu percurso e enquanto escava a nuvem natal a velocidades que rondam os 40 quilómetros por segundo. Na ponta, onde o jacto subitamente encontra o gás ambiente e diminui de velocidade, existe material ionizado e forte emissão de hidrogénio molecular; mais perto da estrela, as temperaturas dos gases e as densidades variam sistematicamente à medida que o gás excitado começa a arrefecer. Podem ser observados brilhantes nós ao longo de todo o jacto, que são ou o resultado de quentes aglomerados expelidos ou aglomerados previamente existentes que colidiram com o jacto à medida que este passava por lá. O novo artigo científico está entre os primeiros a descobrir e a analisar a complexa radiação infravermelha das ondas de choque em torno de estrelas recém-nascidas, e abre a porta a novos métodos de estudar o ambiente das regiões de formação estelar.