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Raios X de estrela em formação mostram como o Sol nasceu

Raios X de estrela em formação mostram como o Sol nasceu
Um autêntico "exame de raios X' cósmico permitiu que os astrônomos observassem uma estrela ainda em gestação.[Imagem: C. Carreau/ESA]

Como o Sol nasceu

As observações conjuntas de três telescópios espaciais revelaram o surpreendente comportamento de uma jovem estrela de tipo solar - similar ao nosso Sol - que gira em grande velocidade enquanto expulsa plasma superaquecido.

Como se formam as estrelas da classe do nosso Sol - esta é a questão que teve uma parte importante de sua resposta revelada agora pelos telescópios XMM-Newton (ESA), Chandra (NASA) e Suzaku (JAXA).

A teoria afirma que estrelas tipo solar nascem a partir de nuvens de gás e pó que, ao colapsar em direção ao seu próprio centro de gravidade, formam uma densa protoestrela, rodeada por um disco de gás e pó.

A protoestrela continua a crescer à medida que o material do disco cai em direção a ela, atraído pela gravidade, com velocidades que chegam a alcançar várias centenas de quilômetros por segundo.

Uma pequena parte do material, no entanto, em vez de engordar a jovem estrela, é expulso pelos seus pólos norte e sul, em jatos que saem a grande velocidade.

Estes jatos podem ser muito variáveis, o que aponta para a existência de atividade energética nas regiões interiores da nascente estrela.

Raio X estelar

A questão é que o denso revestimento de gás e pó que rodeia a estrela dificulta muito a visão do que está se passando com ela.

Só os raios X podem atravessar esta capa densa e escura.

Monitorando variações na intensidade dos raios X, emitidos pela jovem estrela de tipo solar V1647 Ori, os astrônomos deduziram o que pode estar acontecendo por detrás de seu manto de pó.

A estrela está a 1.300 anos-luz de distância, na nebulosa McNeil, e foi observada pelos telescópios XMM-Newton, Chandra e Suzaku, durante dois episódios de atividade multianuais. O primeiro durou de 2003 a 2006; o segundo está acontecendo desde 2008.

Durante estas fases, a estrela aumenta de massa mais rapidamente do que o habitual, emite mais raios X e sofre um grande aumento de temperatura, até alcançar os 50 milhões de graus Celsius.

"Acreditamos que a atividade magnética na superfície estelar, ou à sua volta, é o que cria o plasma superaquecido," diz Kenji Hamaguchi, autor principal do artigo científico que relata as observações.

"O que poderia manter este comportamento é a contínua torção, rotação e reconexão entre os campos magnéticos da estrela e o disco, que rodam a velocidades diferentes.

"A atividade magnética na superfície estelar também poderia ser causada pela acreção de material sobre ela".

Panquecas

Os dados mostram também que na emissão de raios X há outra variação que se repete regularmente, com um período aproximado de apenas um dia.

Para uma estrela do tamanho da V1647 Ori, isto implica que ela esteja girando à máxima velocidade possível, sem se despedaçar.

Enquanto a estrela gira, o material do disco cai sobre ela, em regiões com a forma de panquecas e situadas em pontos opostos da sua superfície.

"Acreditamos que o plasma superaquecido está localizado na superfície da estrela, que roda com um período de um dia", diz Hamaguchi.

"As variações de fluxo que vemos devem-se, provavelmente, ao fato de que as regiões brilhantes emergem e desaparecem da nossa linha de visão".

No entanto, o fato de que a emissão de raios X se produz com regularidade, como se detectou em várias ocasiões, de 2004 até agora, parece que, apesar do comportamento caótico, a configuração em grande escala do sistema estrela-disco permanece estável durante anos.

Bibliografia:

X-Raying the Beating Heart of a Newborn Star: Rotational Modulation of High-energy Radiation from V1647 Ori
Kenji Hamaguchi, Nicolas Grosso, Joel H. Kastner, David A. Weintraub, Michael Richmond, Robert Petre, William K. Teets, David Principe
The Astrophysical Journal
Vol.: 754 32
DOI: 10.1088/0004-637X/754/1/32




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