Superjatos de gás revelam formação de estrelas

Reinaldo José Lopes

UOL Inovação


Eles podem cruzar as distâncias interestelares a velocidades supersônicas ou próximas da com que viaja a própria luz. São jatos de gás cujo formato e composição química trazem informações valiosas sobre estrelas em formação e suas contrapartes incrivelmente mais velhas, os quasares -núcleos de galáxias habitados por imensos buracos negros. Um grupo de pesquisadores do Instituto Astronômico e Geofísico da USP, usando simulações de computador que comparam a atividade dos jatos cósmicos a fluidos parecidos que existem na Terra, está ajudando a entender a formação e a evolução desses sistemas.

Um dos jatos cuja trajetória foi simulada recentemente pela pesquisadora Elisabete de Gouveia Dal Pino e seus colegas do IAG-USP é o HH-34, localizado ao sul da nebulosa de Órion, a 1.600 anos-luz da Terra. Ela explica que boa parte desses espirros cósmicos (chamados de jatos supersônicos astrofísicos pelos cientistas) surge durante o lento processo de condensação que dá origem a estrelas semelhantes ao nosso Sol -portanto, com massa não muito grande para os avantajados padrões estelares. "Nesses casos, a nuvem de gás começa a colapsar [a "desabar" sobre si mesma, formando o que vai ser o núcleo da futura estrela]", conta a astrofísica.

À medida que a massa da estrela em formação vai se condensando num "caroço" central, tornando-se cada vez mais densa, a tendência é que ela diminua seu raio. Para manter a velocidade da rotação em torno de si mesma, a estrela-bebê alcança um momento crítico no qual precisa cuspir para longe parte do gás que a circunda -criando então o jato supersônico, que os telescópios na Terra são capazes de detectar, embora de forma um tanto fragmentada. "A velocidade é de centenas de quilômetros por segundo, bem maior que a do som", afirma Dal Pino.


É exatamente esse ponto que as simulações dos pesquisadores brasileiros podem explorar. "Esses jatos têm o mesmo comportamento que fluidos supersônicos aqui na Terra", explica a pesquisadora da USP. Para quem duvida que algum material fluido possa se comportar do mesmo jeito aqui na Terra, uma boa dica é olhar para o céu: quando um avião supersônico passa zunindo lá em cima, o jato de ar que ele deixa atrás de si é um análogo bastante preciso dos espirros estelares. "Existe uma correlação entre esses mecanismos físicos", resume Dal Pino.

Na simulação, os pesquisadores "injetam" o que seria o jato estelar dentro de uma caixa virtual em três dimensões, usando parâmetros físicos para simular com precisão como aquela fonte de matéria estelar se comportaria a velocidades supersônicas e como interagiria com a matéria escassa, mas presente, no meio interestelar. "E a simulação informa também as características evolutivas do jato", diz a pesquisadora do IAG. "Você usa essa radiação para contar a história da estrela."

No caso da maior parte dos jatos vindos de protoestrelas, a viagem costuma não ultrapassar muito um parsec - unidade astronômica que corresponde a cerca de três anos-luz. O jato da HH-34, simulado em detalhes pelos pesquisadores da USP, provou ser excepcional nesse caso: cruzou nada menos que 10 anos-luz em suas andanças pela galáxia. Essa distância fenomenal só foi comprovada depois que as simulações mostraram que o que parecia ser vários jatos isolados era, na verdade, um único jato.

No entanto, nada se compara aos jatos emitidos pelos quasares. Eles vêm do chamado disco de acreção do buraco negro, o halo de matéria e energia que gira em torno desse corpo supermaciço conforme ele o vai "deglutindo", fazendo desaparecer para sempre tudo o que ultrapassa o seu horizonte de eventos -é como se o material atravessasse um buraco no próprio tecido do espaço-tempo. Alguns pedaços do disco de acreção, pelo mesmo processo que gera os jatos supersônicos nas estrelas, acabam sendo lançados para longe. E parece que eles têm muita pressa de escapar do buraco negro. "Esses jatos alcançam as chamadas velocidades relativísticas, com até 98% da velocidade da luz. Podem cruzar mais de 1 milhão de parsecs", afirma Dal Pino. "As escalas são muito diferentes, mas os fenômenos [os jatos das protoestrelas e os dos quasares] são parecidos", diz a pesquisadora.


 

 

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