Observações ALMA da poeira nos discos em torno de SVS 13. Crédito: ALMA/ESO
Reunindo três décadas de estudo, um grupo internacional de cientistas observou um par de estrelas em órbita para revelar que estas estrelas estão rodeadas por discos de gás e poeira. A investigação publicada na revista The Astrophysical Journal mostra que o material dentro dos discos recentemente descobertos pode ser o início de novos sistemas planetários que, no futuro, vão orbitar as estrelas binárias. Usando o VLA (Very Large Array) e o ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), o grupo científico estudou a estrela binária SVS 13, ainda na sua fase embrionária. Este trabalho forneceu a melhor descrição disponível até à data de um sistema binário em formação. Os modelos de formação planetária sugerem que os planetas se formam pela lenta agregação de gelo e partículas de poeira, em discos protoplanetários e em torno de estrelas em formação. Normalmente estes modelos consideram apenas estrelas únicas, tais como o Sol.
No entanto, a maioria das estrelas formam sistemas binários, nos quais duas estrelas giram em torno de um centro comum. Ainda se sabe muito pouco sobre como nascem os planetas em torno destes importantes sistemas com estrelas gémeas, nos quais a interação gravitacional entre as duas estrelas desempenha um papel essencial.
"Os nossos resultados revelaram que cada estrela tem um disco de gás e poeira à sua volta e que, além disso, está a formar-se um disco maior à volta de ambas as estrelas," diz Ana Karla Díaz-Rodríguez, investigadora do IAA-CSIC (Instituto de Astrofísica de Andalucía - Consejo Superior de Investigaciones Científicas) e do UK-ARC (UK ALMA Regional Centre) da Universidade de Manchester, que lidera o trabalho.
"Este disco exterior mostra uma estrutura em espiral que alimenta os discos individuais e em todos eles os sistemas planetários poderiam formar-se no futuro. Isto é uma clara evidência da presença de discos em torno de ambas as estrelas e da existência de um disco comum num sistema binário."
O sistema binário SVS 13, constituído por dois embriões estelares com uma massa total semelhante à do Sol, está relativamente perto de nós, a cerca de 980 anos-luz de distância na nuvem molecular de Perseu, permitindo o seu estudo detalhado. As duas estrelas do sistema estão muito próximas uma da outra, com uma distância de apenas cerca de noventa vezes a distância entre a Terra e o Sol.
O trabalho permitiu estudar a composição de gás, poeira e matéria ionizada no sistema. Além disso, foram identificadas quase trinta moléculas diferentes em torno de ambas as protoestrelas, incluindo treze moléculas orgânicas complexas precursoras da vida (sete delas detetadas pela primeira vez neste sistema). "Isto significa que quando os planetas começarem a formar-se em torno destes dois sóis, os blocos de construção da vida estarão lá," diz Ana Karla Díaz-Rodríguez (IAA-CSIC/UK-ARC).
A equipa científica utilizou as observações de SVS 13 obtidas pelo VLA ao longo de trinta anos, juntamente com os novos dados do ALMA, e acompanhou o movimento de ambas as estrelas ao longo deste período, o que permitiu rastrear a sua órbita, bem como a geometria e orientação do sistema, juntamente com muitos parâmetros fundamentais, tais como a massa das protoestrelas, a massa dos discos e a sua temperatura. Gary Fuller, da Universidade de Manchester, um colaborador do projeto, diz: "Este trabalho mostra como os estudos cuidadosos e sistemáticos de jovens estrelas podem proporcionar uma visão notavelmente detalhada da sua estrutura e propriedades."
"No IAA, começámos a estudar este sistema há vinte e cinco anos. Ficámos surpreendidos quando descobrimos que SVS 13 era um binário de rádio, porque apenas uma estrela é vista no ótico. Normalmente, são detetados embriões estelares no rádio, mas só se tornam visíveis no final do processo de gestação. Foi muito estranho descobrir um par de estrelas gémeas onde uma delas parecia ter evoluído muito mais rapidamente do que a outra. Concebemos várias experiências para obter mais detalhes e para descobrir se, nesse caso, qualquer uma das estrelas poderia formar planetas. Agora vimos que ambas as estrelas são muito jovens e que ambas podem formar planetas," diz Guillem Anglada, investigador no IAA-CSIC que está a coordenar os estudos de SVS 13.
SVS 13 tem gerado muito debate na literatura científica, uma vez que alguns estudos o consideram extremamente jovem e outros o consideram estar numa fase posterior. Este novo estudo, provavelmente o estudo mais completo de um sistema estelar binário em formação, não só lança luz sobre a natureza das duas protoestrelas e do seu ambiente, como também fornece parâmetros cruciais para testar simulações numéricas das fases iniciais da formação de um sistema binário e de um sistema múltiplo.
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