Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) descobriram radiação ultravioleta (UV) de alta energia em torno de cinco estrelas em desenvolvimento na região de formação estelar de Ophiuchus. Esta descoberta desafia os modelos existentes de como as estrelas nascem, uma vez que protoestrelas jovens não deveriam ser capazes de emitir radiação de tão alta energia.
O quebra-cabeça da radiação estelar inicial
As protoestrelas representam o estágio inicial do ciclo de vida de uma estrela. Eles se formam quando densos bolsões de gás e poeira entram em colapso sob a gravidade, reunindo massa do ambiente antes de iniciar a fusão nuclear em seus núcleos. Espera-se que estas estrelas jovens estejam enterradas em espessas nuvens de material, protegendo-as da produção de radiação UV significativa. As observações do JWST revelam que esta expectativa nem sempre é verdadeira.
Pesquisadores do Instituto Max Planck e da Universidade Nicolaus Copernicus descobriram que essas protoestrelas na nuvem Ophiuchus – localizada a cerca de 450 anos-luz de distância – exibem emissões UV, apesar de seu estágio inicial de desenvolvimento. “Esta é a primeira surpresa”, explica Agata Karska, do Centro de Tecnologias Interdisciplinares Modernas. “As estrelas jovens não são capazes de ser uma fonte de radiação… e ainda assim mostrámos que os UV ocorrem perto de protoestrelas.”
Como a descoberta foi feita
A equipe usou o instrumento Mid-Infrared (MIRI) do JWST para estudar a nuvem molecular Ophiuchus, que contém numerosas estrelas jovens e energéticas. Ao concentrarem-se nas emissões de hidrogénio molecular – que se tornam visíveis quando as ondas de choque das saídas estelares aquecem o gás circundante – detectaram assinaturas UV inesperadas. O hidrogénio molecular é difícil de observar diretamente porque a sua baixa temperatura o torna invisível em muitos comprimentos de onda. No entanto, os instrumentos do JWST permitiram à equipa rastrear estas emissões e confirmar a presença de radiação UV em torno das protoestrelas.
Fontes internas versus fontes externas
A fonte da radiação UV continua a ser uma questão chave. As teorias iniciais apontavam para estrelas massivas próximas que emitiam radiação que se espalhava pelas protoestrelas. No entanto, depois de contabilizar as distâncias entre as estrelas e a capacidade da poeira de absorver a luz UV, os investigadores descartaram esta explicação externa. A consistência da assinatura UV entre protoestrelas com condições externas variadas sugere que a radiação se origina de processos dentro dos próprios sistemas protoestrelas.
Possíveis fontes internas incluem choques quando material cai na protoestrela ou poderosos jatos de matéria em erupção da jovem estrela. A equipa planeia continuar a estudar a região usando o JWST para analisar o gás, a poeira e o gelo que rodeiam estas estrelas em desenvolvimento, na esperança de identificar o mecanismo exato que impulsiona esta radiação inesperada.
Esta descoberta sublinha que a nossa compreensão da formação estelar pode estar incompleta. A presença de radiação UV em protoestrelas exige uma reavaliação de como estes primeiros sistemas estelares funcionam e interagem com o seu entorno.
