Nuvem de poeira misteriosa em vários comprimentos de onda. Crédito da imagem: CfA. Clique para ampliar.
Em um exercício que demonstra o poder de uma investigação de comprimento de onda usando diversas instalações, os astrônomos do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA) decifraram a verdadeira natureza de um objeto misterioso escondido dentro de uma nuvem cósmica escura. Eles descobriram que a nuvem, antes considerada sem característica, contém uma estrela bebê, ou possivelmente uma estrela fracassada conhecida como “anã marrom”, que ainda está se formando dentro de seu casulo empoeirado.
Observações indicam que o objeto misterioso tem uma massa cerca de 25 vezes a de Júpiter, o que o colocaria diretamente no reino das anãs marrons. No entanto, sua massa pode eventualmente crescer o suficiente para qualificá-la como uma pequena estrela. O objeto também é frio e fraco, brilhando com menos de 1/20 da luminosidade do sol.
"Este objeto é a atração da família de formação estelar", disse o astrônomo da CfA Tyler Bourke.
O estabelecimento da verdadeira natureza do objeto exigia os recursos exclusivos do Submillimeter Array (SMA) no Havaí. "A SMA viu o que nenhum telescópio de prato único podia ver", disse Bourke.
Usando a SMA, os cientistas detectaram um débito fraco de material previsto pelas teorias de formação de estrelas. Essa vazão - 10 vezes menor em massa do que a vista anteriormente - confirmou a natureza de baixa massa do objeto e sua associação com a nuvem escura circundante. "A sensibilidade e a resolução da matriz submilimétrica com suas múltiplas antenas foram cruciais na detecção da vazão", disse Bourke.
O objeto intrigante foi descoberto usando uma câmera infravermelha desenvolvida pelo Smithsonian a bordo do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Spitzer estudou a nuvem cósmica empoeirada chamada L1014 como parte do programa Cores to Disks Legacy. Um núcleo é a região mais densa de uma nuvem, massiva o suficiente para formar uma estrela como o sol.
O L1014, localizado a cerca de 600 anos-luz de distância na constelação de Cygnus, o Cisne, foi inicialmente classificado como um "núcleo sem estrelas" porque não mostrava evidências de formação de estrelas. Os astrônomos ficaram surpresos quando as imagens do Spitzer revelaram uma fraca fonte de luz infravermelha que parecia estar dentro do núcleo.
Dados adicionais foram necessários para confirmar que o objeto fraco estava diretamente associado ao núcleo escuro, em vez de ser uma superposição casual de um objeto de plano de fundo mais distante e mundano.
Observações no infravermelho próximo do Observatório MMT no Arizona revelaram uma nebulosa de luz dispersa em torno do fraco objeto central em L1014. "A luz do objeto está refletindo na poeira circundante e na nossa direção", disse a astrônoma da CfA Tracy Huard, que tirou as imagens do MMT. "A nebulosidade de reflexão como essa é uma impressão digital de um objeto incorporado".
O tamanho aparente da nebulosidade indicava que a fonte de luz provavelmente estava localizada dentro de L1014 e não em uma nuvem mais distante. Os dados do MMT também deram aos investigadores a orientação no espaço, ou inclinação, do objeto em L1014. Os astrônomos então se voltaram para a SMA para confirmação final.
“As observações de Spitzer nos deram dicas sobre a natureza do objeto dentro de L1014. O MMT fortaleceu a associação entre a fonte de infravermelho e o núcleo sem estrelas. O Submillimeter Array encerrou o caso e revelou a verdadeira identidade desse objeto ", disse Bourke.
Ao estudar objetos jovens e fracos, como o que ainda se forma em L1014, os astrônomos esperam aprender mais sobre os estágios iniciais da formação de estrelas.
"A parte mais esquiva da formação de estrelas é o momento do nascimento", disse o astrônomo da CfA Phil Myers. “Para responder como isso acontece, você precisa de exemplos de sistemas muito jovens. Esse sistema tem apenas 10.000 a 100.000 anos de idade - um bebê até onde estrelas ou anãs marrons vão. ”
Os recursos combinados do Spitzer, do SMA e do MMT foram essenciais para encontrar e examinar esse objeto. Essas instalações, sem dúvida, serão úteis no estudo de objetos similares muito escuros e muito jovens - objetos tão jovens que ainda estão crescendo. "Eles são tão jovens e fracos que não podemos dizer quanta massa eles acumularão", acrescentou Myers. "Não há teste pré-natal para esses objetos. Não sabemos exatamente o que chegaremos no final! "
Um artigo de Tyler L. Bourke et al. A cobertura das observações da SMA será publicada na próxima edição do The Astrophysical Journal Letters e está disponível online em http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
Um segundo artigo de Tracy L. Huard et al. A cobertura das observações do MMT será publicada no The Astrophysical Journal e está disponível online em http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, a evolução e o destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CfA
