Astrônomos que usam o Matriz Milimétrica/submilimétrica Grande Atacama (ALMA) detectou uma estrutura gasosa rotativa em torno de um jovem objecto estelar extragaláctico massivo na região de formação estelar N180, que faz parte da Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã vizinha, a 163.000 anos-luz de distância. Eles observaram movimentos no gás ao redor da estrela consistentes com o chamado Disco de acreção Kepleriano – o tipo que alimenta o crescimento das estrelas através da queda de material. Este é o disco mais distante em torno de uma estrela massiva já detectado diretamente.
Esquerda: esta imagem obtida pelo Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) montado no Very Large Telescope do ESO mostra a nuvem-mãe LHA 120-N 180B na qual o sistema HH 1177 foi observado pela primeira vez. Centro: esta imagem mostra os jatos que acompanham o HH 1177; a parte superior do jato está ligeiramente apontada para nós e, portanto, desviada para o azul; o inferior está se afastando de nós e, portanto, desviado para o vermelho. À direita: esta imagem do ALMA mostra o disco giratório em torno da estrela, da mesma forma com os lados movendo-se em nossa direção e afastando-nos. Crédito da imagem: ESO/ALMA/NAOJ/NRAO/McLeod e outros.
“A Grande Nuvem de Magalhães é um ambiente conveniente para procurar as contrapartes extragalácticas dos massivos objetos estelares jovens conhecidos na Via Láctea”, disse a astrônoma da Universidade de Durham, Anna McLeod, e seus colegas.
“Por exemplo, há a recente detecção de fluxos moleculares, bem como a descoberta de Objeto Herbig-Haro 1177 (HH 1177), um jato bipolar colimado impulsionado por um objeto estelar jovem e massivo.”
“Embora a detecção de um fluxo molecular de uma estrela em formação não implique necessariamente a presença de um disco de acreção, os jatos colimados são geralmente considerados sinais claros para a acreção contínua do disco.”
“Até o momento, não houve detecção direta de um disco Kepleriano circunstelar em rotação ou toróide em uma galáxia externa, tornando o sistema estelar/jato HH 1177 um alvo ideal para procurá-los.”
“O ALMA permite agora observações de alta sensibilidade e alta resolução angular necessárias para detectar e resolver gás circunstelar em rotação em objetos estelares jovens massivos extragalácticos.”
O disco rotativo detectado pelo ALMA alimenta a estrela central do sistema HH 1177.
“Quando vi pela primeira vez evidências de uma estrutura rotativa nos dados do ALMA, não pude acreditar que havíamos detetado o primeiro disco de acreção extragaláctica; foi um momento especial”, disse o Dr. McLeod.
“Sabemos que os discos são vitais para a formação de estrelas e planetas na nossa Galáxia, e aqui, pela primeira vez, vemos evidências diretas disso noutra galáxia.”
“Estamos em uma era de rápido avanço tecnológico quando se trata de instalações astronômicas.”
“Ser capaz de estudar como as estrelas se formam a distâncias tão incríveis e numa galáxia diferente é muito emocionante.”
“Estrelas massivas, como no sistema HH 1177, formam-se muito mais rapidamente e vivem vidas muito mais curtas do que estrelas de baixa massa como o nosso Sol.”
“Na nossa Galáxia, estas estrelas massivas são notoriamente difíceis de observar e são muitas vezes obscurecidas pela matéria empoeirada a partir da qual se formam no momento em que um disco se forma à sua volta.”
“Ao contrário de discos circunstelares semelhantes na Via Láctea, este sistema é opticamente visível, provavelmente devido ao menor teor de poeira e metal do ambiente circundante.”
“Isso nos dá uma ideia da dinâmica de acreção que normalmente fica escondida atrás de véus de gás e poeira.”
A análise do disco sugere uma região Kepleriana interna em transição para material em queda a distâncias maiores da estrela central HH 1177. Estima-se que a estrela tenha cerca de 15 vezes a massa do nosso Sol.
“Apesar de apresentarem muitas características familiares dos discos da Via Láctea, também surgem algumas diferenças intrigantes”, disseram os astrónomos.
“O baixo teor de metal típico da Grande Nuvem de Magalhães parece tornar o disco mais estável contra a fragmentação.”
“A detecção bem sucedida deste disco circunstelar extragaláctico aumenta as perspectivas de encontrar mais sistemas deste tipo com o ALMA e os próximos Matriz muito grande de próxima geração (ngVLA).
“Estudar a formação de estrelas e discos em diferentes ambientes galácticos ajudará a completar a nossa compreensão das origens estelares.”
“Estamos em uma era de rápido avanço tecnológico quando se trata de instalações astronômicas”, disse o Dr. McLeod.
“Ser capaz de estudar como as estrelas se formam a distâncias tão incríveis e numa galáxia diferente é muito emocionante.”
A descoberta é descrita em um papel publicado hoje na revista Natureza.
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AF McLeod e outros. Um provável disco Kepleriano alimentando uma estrela jovem massiva revelada opticamente. Natureza, publicado on-line em 29 de agosto de 2023; doi: 10.1038/s41586-023-06790-2
