Actualmente, duas teorias concorrentes tentam explicar como se formam estrelas de massa elevada. Por um lado, há quem pense que estas têm origem na fusão de objectos estelares jovens de pouca massa; mas, por outro lado, há quem acredite que o seu processo de formação é semelhante ao de estrelas de pouca massa, através da acreção de matéria de um disco circunstelar. Dois artigos publicados na revista científica Nature vêm dar força a esta última teoria.

Uma equipa de astrónomos, liderada por N. Patel (Centro Harvard-Smithsonian para a Astrofísica, EUA), estudou a jovem proto-estrela HW2, que tem uma massa 15 vezes superior à do Sol, e descobriu um disco achatado de material a orbitá-la. O disco contém entre 1 e 8 vezes tanto gás quanto o Sol e estende-se até mais de 50 mil milhões de quilómetros da proto-estrela (mais que 8 vezes a órbita de Plutão à volta do Sol).

A observação de discos de acreção em estrelas de massa elevada é difícil porque estas proto-estrelas são raras e evoluem rapidamente. A proto-estrela deste estudo foi descoberta com a rede de telescópios submilimétricos SMA (Smithsonian Institution/Academia Sinica), no Havai, que permite obter imagens directas da emissão de poeira em comprimentos de onda submilimétricos, assim como detectar emissão de gás molecular excitado.

As observações revelaram gás molecular e poeira numa estrutura achatada à volta da proto-estrela HW2, localizada a mais de 2000 anos-luz, na região de formação de estrelas de Cepheus A. Os dados também indicaram um desvio na velocidade devido à rotação, o que vem reforçar a interpretação de que a estrutura é de facto um disco gravitacionalmente ligado à proto-estrela. A existência do disco sugere um colapso gravitacional: o disco forma-se quando uma nuvem de gás contrai, entra em rotação e vai se tornando mais densa e compacta. O momento angular do material da nuvem em movimento de rotação força-o numa forma de disco.

Por sua vez, observações de HW2 em rádio mostraram um jacto bipolar de gás ionizado, perpendicular ao disco, o que é frequentemente observado em proto-estrelas de pouca massa. Estes resultados vêm assim apoiar os modelos teóricos de formação de estrelas de massa elevada via acreção de disco.

O segundo trabalho diz respeito à descoberta de um disco circunstelar associado ao objecto de Becklin-Neugebauer (BN), uma conhecida proto-estela de 7 massas solares. Uma equipa de cientistas, liderada por Z. Jiang (Observatório da Montanha Púrpura, China) e que inclui astrónomos do Japão e do Reino Unido, utilizou o Telescópio Subaru com óptica adaptativa para obter imagens de polarimetria no infravermelho próximo.

As imagens de luz polarizada no comprimento de onda de 1,6 µm (banda H) da região de formação do objecto BN mostram uma forma de borboleta à volta do objecto. Para compreender o que se passa, os astrónomos criaram um modelo computacional e um esquema da formação da estrela, de modo a poderem comparar a teoria com as observações. Os modelos mostraram que a forma de borboleta é o resultado da presença de um disco e uma estrutura perpendicular de fluxo de matéria a sair da estrela recém-formada.

A polarização – direcção de oscilação das ondas electromagnéticas – é uma característica importante da radiação. A luz solar, por exemplo, não tem uma direcção de oscilação preferencial, mas pode tornar-se polarizada pela atmosfera terrestre, ou depois de reflectida por água. O mesmo se passa na região de formação de uma estrela. Segundo o modelo de formação de estrelas, a proto-estrela está envolvida por um invólucro de gás e poeira; dos seus pólos sai um fluxo de matéria que dá origem a duas cavidades no invólucro, opostas; perpendicular à direcção do fluxo, um disco circunda a estrela (ver figura em cima). A luz da proto-estrela ilumina a região à sua volta; a luz pode percorrer as cavidades e ser reflectida pelas paredes, mas esta luz torna-se altamente polarizada. Pelo contrário, o disco e o invólucro são relativamente opacos à radiação, o que reduz a polarização da luz vinda destas regiões. O resultado deste cenário é uma imagem de luz polarizada em forma de borboleta, como se pode ver na figura.

Fonte da notícia: http://subarutelescope.org/Pressrelease/2005/08/31/index.html