A poeira está em toda parte no espaço, mas o material difundido é algo sobre o qual os astrônomos sabem pouco. "Nós não apenas não sabemos o que é o material, mas também não sabemos onde ele é produzido ou como é produzido no espaço", disse Donald York, professor da Universidade de Chicago. Mas agora York e um grupo de colaboradores observaram um sistema de estrela dupla, HD 44179, que pode estar criando uma fonte de poeira. A descoberta tem implicações abrangentes, porque a poeira é crítica para as teorias científicas sobre como as estrelas se formam.
O sistema de estrela dupla fica dentro do que os astrônomos chamam de Retângulo Vermelho, uma nebulosa cheia de gás e poeira localizada a aproximadamente 2.300 anos-luz da Terra.
Uma das estrelas duplas é uma estrela de ramo gigante pós-assintótica (pós-AGB), um tipo de estrela que os astrônomos consideram uma provável fonte de poeira. Essas estrelas, ao contrário do sol, já queimaram todo o hidrogênio em seus núcleos e entraram em colapso, queimando um novo combustível, o hélio.
Durante a transição entre a queima de hidrogênio e hélio, que ocorre ao longo de dezenas de milhares de anos, essas estrelas perdem uma camada externa de sua atmosfera. Pode formar poeira nesta camada de resfriamento, cuja pressão de radiação vinda do interior da estrela empurra a poeira para longe da estrela, juntamente com uma quantidade razoável de gás.
Em sistemas de estrela dupla, um disco de material da estrela pós-AGB pode se formar em torno da segunda estrela menor e com evolução mais lenta. "Quando os discos se formam em astronomia, geralmente formam jatos que expelem parte do material do sistema original, distribuindo o material no espaço", explicou York.
"Se uma nuvem de gás e poeira cai sob sua própria gravidade, ela imediatamente fica mais quente e começa a evaporar", disse York. Algo, possivelmente poeira, deve esfriar imediatamente a nuvem para impedir que ela se aqueça novamente.
A estrela gigante sentada no retângulo vermelho está entre as que estão muito quentes para permitir a condensação de poeira em suas atmosferas. E, no entanto, um anel gigante de gás empoeirado o envolve.
A equipe de Witt fez aproximadamente 15 horas de observações sobre a estrela dupla durante um período de sete anos com o telescópio de 3,5 metros no Apache Point Observatory, no Novo México. "Nossas observações mostraram que é provavelmente a interação gravitacional ou da maré entre nossa estrela gigante do retângulo vermelho e uma estrela companheira próxima do sol que faz com que o material saia do envelope da gigante", disse o colaborador Adolph Witt, da Universidade de Toledo.
Parte desse material acaba em um disco de poeira acumulada que circunda a estrela companheira menor. Gradualmente, durante um período de aproximadamente 500 anos, o material espirala na estrela menor.
Pouco antes de isso acontecer, a estrela menor ejeta uma pequena fração da matéria acumulada em direções opostas por meio de dois jatos gasosos, chamados "jatos bipolares".
Outras quantidades da matéria retirada do envelope do gigante acabam em um disco que contorna as duas estrelas, onde esfria. "Os elementos pesados como ferro, níquel, silício, cálcio e carbono condensam-se em grãos sólidos, que vemos como poeira interestelar, uma vez que eles saem do sistema", explicou Witt.
A produção de poeira cósmica iludiu a detecção telescópica porque dura apenas 10.000 anos - um breve período na vida de uma estrela. Os astrônomos observaram outros objetos semelhantes ao retângulo vermelho na vizinhança da Terra da Via Láctea. Isso sugere que o processo que a equipe de Witt observou é bastante comum quando visto ao longo da vida da galáxia.
"Processos muito semelhantes ao que estamos observando na nebulosa do retângulo vermelho aconteceram talvez centenas de milhões de vezes desde a formação da Via Láctea", disse Witt, que se uniu a amigos de longa data em Chicago para o estudo.
A equipe decidiu atingir um objetivo relativamente modesto: encontrar a fonte de radiação ultravioleta do retângulo vermelho. O retângulo vermelho exibe vários fenômenos que requerem radiação ultravioleta distante como fonte de energia. "O problema é que a estrela central muito luminosa no retângulo vermelho não é quente o suficiente para produzir a radiação UV necessária", disse Witt, então ele e seus colegas decidiram encontrá-la.
Descobriu-se que nenhuma estrela no sistema binário é a fonte da radiação UV, mas sim a região interna quente do disco que gira em torno do secundário, que atinge temperaturas próximas a 20.000 graus. Suas observações, disse Witt, "foram muito mais produtivas do que poderíamos imaginar em nossos sonhos mais loucos".
Fonte: Universidade de Chicago
