Nota de Imprensa

Astrónomos descobrem pela primeira vez um disco em torno de uma estrela doutra galáxia

29 de Novembro de 2023

Numa descoberta notável, os astrónomos encontraram um disco em torno de uma estrela jovem na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da nossa. Trata-se da primeira vez que um disco deste tipo, idêntico aos que formam planetas na nossa Via Láctea, é encontrado fora da nossa Galáxia. As novas observações revelam uma estrela jovem de grande massa a crescer e a acumular matéria do meio que a envolve, dando assim origem a um disco em rotação. Esta detecção foi feita com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro.

"Quando vi pela primeira vez evidências de uma estrutura rotativa nos dados do ALMA, nem queria acreditar que tínhamos detectado o primeiro disco de acreção extragaláctico, foi mesmo um momento especial", disse Anna McLeod, professora associada da Universidade de Durham, no Reino Unido, e autora principal do estudo publicado hoje na revista Nature. "Sabemos que os discos são vitais para a formação de estrelas e planetas na nossa Galáxia e, pela primeira vez, temos agora provas diretas da ocorrência do mesmo fenómeno noutra galáxia.”

Este estudo surge na seguimento de observações com o instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) do Very Large Telescope (VLT) do ESO, que detectou um jato lançado por uma estrela em formação — o sistema foi designado HH 1177 — no interior de uma nuvem de gás na Grande Nuvem de Magalhães. "Descobrimos um jato a ser lançado por esta estrela jovem de grande massa, o que é um sinal da existência de um disco de acreção em formação", explicou McLeod. No entanto, para ter a prova irrefutável de que este disco estava de facto presente, a equipa teve que medir o movimento do gás denso em torno da estrela.

Quando a matéria é atraída por uma estrela em crescimento, não cai diretamente sobre ela; em vez disso, achata-se num disco que gira em torno da estrela. Mais perto do centro, o disco roda mais depressa, e esta diferença de velocidade é a pista que assinala aos astrónomos a existência de um disco de acreção.

"A frequência da radiação varia consoante a velocidade a que o gás que emite essa radiação se move em direção a nós ou na direção oposta", explica Jonathan Henshaw, investigador da Universidade John Moores de Liverpool, no Reino Unido, e coautor deste estudo. "Trata-se exatamente do mesmo fenómeno que ocorre quando o tom da sirene de uma ambulância muda ao passar por nós e a frequência do som muda de mais alta para mais baixa.”

As medições de frequência detalhadas de que o ALMA é capaz permitiram aos autores distinguir a rotação caraterística de um disco, confirmando a primeira detecção de um disco em torno de uma estrela extragaláctica jovem.

As estrelas de grande massa, como a que foi aqui observada, formam-se muito mais rapidamente e têm vidas muito mais curtas do que as estrelas de pequena massa, como é o caso do nosso Sol. Na nossa Galáxia, estas estrelas massivas são notoriamente difíceis de observar, estando frequentemente obscurecidas pelo material poeirento a partir do qual se formaram na altura em que um disco se está a formar à sua volta. No entanto, na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia situada a 160 000 anos-luz de distância da Terra, o material a partir do qual se estão a formar novas estrelas é fundamentalmente diferente do da Via Láctea. Graças à  menor quantidade de poeira aí presente, a HH 1177 já não está envolvida no seu casulo natal, oferecendo, por isso, aos astrónomos uma visão desobstruída, ainda que distante, da formação de estrelas e planetas.

"Estamos numa era de rápidos avanços tecnológicos no que concerne as instalações astronómicas", conclui McLeod. "Ser capaz de estudar como é que as estrelas se formam a distâncias tão incríveis e numa galáxia diferente é realmente muito entusiasmante.”

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi descrito num artigo científico intitulado “A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star” publicado na revista Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). O disco foi descoberto numa região da Grande Nuvem de Magalhães denominada LHA 120-N 180B, a qual foi alvo de uma nota de imprensa anterior do ESO intitulada “Bolhas de estrelas recém nascidas”.

A equipa é composta por: A. F. McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Reino Unido; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, Reino Unido), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Reino Unido), M. Reiter (Department of Physics and Astronomy, Rice University, EUA), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Reino Unido; Instituto Max Planck de Astronomia, Alemanha), R. Kuiper (Faculdade de Física, Universidade de Duisburg-Essen, Alemanha) e A. Ginsburg (Department of Astronomy, University of Florida, EUA).

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Cragiência e Tecnologia da Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte; e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Durham, UK
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Email: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
Email: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2318, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.