Um estudo utilizando o Telescópio Espacial James Webb forneceu a primeira evidência direta de que “ventos” ultravioleta de estrelas massivas próximas podem causar rápida perda de massa em discos protoplanetários de estrelas jovens através da fotoevaporação conduzida por FUV. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com
Pesquisa utilizando o Telescópio Espacial James Webb destaca o poder destrutivo dos “ventos” ultravioleta sobre o gás nos discos protoplanetários que rodeiam estrelas jovens, lançando luz sobre a intrincada dinâmica que limita a formação de gigantes gasosos no cosmos.
“Ventos” ultravioleta de estrelas massivas próximas estão retirando o gás do disco protoplanetário de uma estrela jovem, fazendo com que ela perca massa rapidamente, de acordo com um novo estudo. Ele relata a primeira evidência diretamente observada de fotoevaporação de um disco protoplanetário impulsionada pelo ultravioleta distante (FUV). As descobertas, que utilizam observações do Telescópio Espacial James Web (JWST), fornecem novos insights sobre as restrições da formação de planetas gigantes gasosos, inclusive no nosso próprio Sistema Solar.
Insights sobre a formação de planetas gigantes gasosos
Estrelas jovens de baixa massa são frequentemente cercadas por discos protoplanetários de poeira e gás de vida relativamente curta, que fornecem as matérias-primas a partir das quais os planetas se formam. Como tal, a formação de planetas gigantes gasosos é limitada por processos que removem massa dos discos protoplanetários, como a fotoevaporação. A fotoevaporação ocorre quando as camadas superiores dos discos protoplanetários são aquecidas por prótons de raios X ou ultravioleta, o que aumenta a temperatura do gás e faz com que ele escape do sistema. Como a maioria das estrelas de baixa massa se formam em aglomerados que também contêm estrelas massivas, espera-se que os discos protoplanetários sejam expostos à radiação externa e sofram fotoevaporação induzida por ultravioleta.
A região interna da Nebulosa de Órion vista pelo instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb. Crédito: NASA, ESA, CSA, Redução e análise de dados: Equipe PDRs4All ERS; processamento gráfico S. Fuenmayor
Evidências observacionais do JWST e ALMA
Os modelos teóricos prevêem que a radiação ultravioleta distante produz regiões de fotodissociação (PDRs) – áreas onde os fotões ultravioletas lançados por estrelas massivas próximas influenciam fortemente a química dos gases nas superfícies dos discos protoplanetários. No entanto, a observação direta desses processos tem sido ilusória.
Usando medições no infravermelho próximo e submilimétricas do JWST e do Atacama Large Millimeter Array (ALMA), respectivamente, Olivier Berné e colegas relatam observações de um disco protoplanetário irradiado por FUV, d203-506, localizado dentro da Nebulosa de Orion. Ao modelar a cinemática e a excitação das linhas de emissão detectadas no PDR, os pesquisadores descobriram que o d203-506 está perdendo massa a uma taxa elevada devido ao aquecimento e ionização impulsionados pelo FUV.
De acordo com as descobertas, a taxa à qual esta massa está a ser perdida do d203-506 indica que o gás poderá ser removido do disco dentro de um milhão de anos, suprimindo a capacidade de formação de gigantes gasosos dentro do sistema. “Estudos dinâmicos e de composição do Sistema Solar indicam que ele se formou num aglomerado estelar que continha uma ou mais estrelas massivas e, portanto, pode ter sido afetado pela radiação FUV”, disse Berné. e outros. escrever.
Para saber mais sobre esta descoberta:
Referência: “Um fluxo de fotoevaporação conduzido por ultravioleta distante observado em um disco protoplanetário” por Olivier Berne, Emilie Habart, Els Peeters, Ilane Schroetter, Amelie Canin, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Emeric Bron, Thomas J. Haworth, Pamela Klaassen, 2010; Boris Trahin, Dries Van De Putte, Philip Alarcón, Marion Zannese, Alain Abergel, Edwin A. Bergin, Jerome Bernard-Salas, Christiaan Boersma, Jan Cami, Sarah Square, Emmanuel Dartois, Daniel Dicken, Meriem Elyajouri, Fonte da Assunção, Javier R Goicoechea, Karl D. Gordon, Lina Issa, Christine Joblin, Olga Kannavou, Baria Khan, Ozan Lacinbala, David Languignon, Romane Le Gal, Alexandros Maragkoudakis, Raphael Meshaka, Yoko Okada, Takashi Onaka, Sofia Pasquini, Marc W. Pound , Massimo Robberto, Markus Rollig, Bethany Schefter, Thibaut Schirmer, Thomas Simmer, Benoit Tabone, Alexander GGM Tielens, Sylvia Vicente, Mark G. Wolfire, PDRs4All Team†, Isabel German, Louis Allamandola, Rebecca Auchettl, Giuseppe Antonio Baratta, Clement Baruteau , Salma Bejaoui, Partha P. Bera, John H. Black, François Boulanger, Jordy Bouwman, Bernhard Brandl, Philippe Brechignac, Sandra Brunken, Mridusmita Buragohain, Andrew Burkhardt, Alessandra Candian, Stephanie Cazaux, Jose Cernicharo, Marin Chabot, Shubhadip Chakraborty, Jason Champion, Sean WJ Colgan, Ilsa R. Cooke, Audrey Coutens, Nick LJ Cox, Karine Demyk, Jennifer Donovan Meyer, Cecile Engrand, Sacha Foschino, Pedro Garcia-Lario, Lisseth Gavilan, Maryvonne Gerin, Marie Godard, Carl A. Gottlieb , Pierre Guillard, Anthony Gusdorf, Patrick Hartigan, Jinhua He, Eric Herbst, Liv Hornekaer, Cornelia Jager, Eduardo Janot-Pacheco, Michael Kaufman, Francisca Kemper, Sarah Kendrew, Maria S. Kirsanova, Collin Knight, Sun Kwok, Alvaro Labiano, Thomas S.-Y. Lai, Timothy J. Lee, Bertrand Lefloch, Franck Le Petit, Aigen Li, Hendrik Linz, Cameron J. Mackie, Suzanne C. Madden, Joelle Mascetti, Brett A. McGuire, Pablo Merino, Elisabetta R. Micelotta, Jon A. Morse , Giacomo Mulas, Naslim Neelamkodan, Ryou Ohsawa, Roberta Paladini, Maria Elizabeth Palumbo, Amit Pathak, Yvonne J. Pendleton, Annemieke Petrignani, Thomas Pino, Elena Puga, Naseem Rangwala, Mathias Rapacioli, Alessandra Ricca, Julia Roman-Duval, Evelyne Roueff , Gael Rouille, Farid Salama, Dinalva A. Sales, Karin Sandstrom, Peter Sarre, Ella Sciamma-O’Brien, Kris Sellgren, Matthew J. Shannon, Adrien Simonnin, Sachindev S. Shenoy, David Teyssier, Richard D. Thomas, Aditya Togi, Laurent Verstraete, Adolf N. Witt, Alwyn Wootten, Nathalie Ysard, Henning Zettergren, Yong Zhang, Ziwei E. Zhang e Junfeng Zhen, 29 de fevereiro de 2024, Ciência.
DOI: 10.1126/science.adh2861
