Os astrônomos descobriram a propagação de ondas de calor perto de uma protoestrela massiva. Essas ondas tornaram-se visíveis graças aos masers estelares - fontes naturais de radiação de microondas na nuvem molecular que envolve a estrela. Os resultados da descoberta são descritos na revista Nature Astronomy.
Astrônomos da Maser Monitoring Organization, um grupo internacional para o estudo de masers M2O, usando dados de vários radiotelescópios, detectaram ondas de calor episódicas se propagando nas proximidades da protoestrela massiva G358-MM1. As observações subsequentes confirmaram que essas ondas foram causadas por um aumento temporário na atividade de acréscimo.
Embora os princípios básicos da formação de estrelas sejam bem conhecidos, ainda é um mistério como estrelas supermassivas conseguem atingir tamanhos tão grandes. Devido à tremenda pressão gravitacional dentro da proto-estrela maciça, a fusão nuclear nela deve começar durante o processo de formação. Neste caso, o crescimento posterior será difícil devido à forte pressão de radiação da jovem estrela.
Os cientistas presumiram que a resistência a essa pressão poderia ser superada se o acúmulo de material do disco circunstelar ocorresse em grandes lotes (pacotes) de material discretos. Nesses momentos, o brilho da estrela deve aumentar muito em pouco tempo. Infelizmente, as flutuações de brilho são muito difíceis de observar devido ao fato de que as proto-estrelas são geralmente cercadas por densas nuvens de poeira.
Os pesquisadores do projeto M2O usaram a observação de masers - rajadas de radiação de microondas em regiões massivas de formação estelar, cuja formação está associada ao processo de amplificação molecular do sinal - para registrar a atividade da estrela nascente.
Nesse caso, a fonte de amplificação foram as moléculas de metanol, que foram excitadas por uma onda térmica que se propagou da protoestrela. A onda aumenta localmente a temperatura do gás por um curto período, causando a emissão de masers de metanol. Conforme a onda se propaga, a posição da emissão maser muda.
Os cientistas registraram dados de interferometria de alta resolução espacial de 0,005 segundos de arco (1 grau de arco = 3600 segundos de arco) em intervalos de várias semanas e descobriram que os masers estavam se espalhando para fora da estrela. No entanto, a velocidade de sua propagação é muito alta para ser compatível com o movimento do gás. A partir disso, os astrônomos concluíram que a atividade da radiação foi causada por uma onda de calor causada pelo acúmulo de gás na protoestrela.
A natureza episódica das ondas de calor confirma a hipótese de que protoestrelas massivas crescem discretamente.
"As observações de M2O são as primeiras a fornecer evidências detalhadas dos efeitos de uma explosão de acreção em uma protoestrela maciça em detalhes suficientes para apoiar a teoria de acreção episódica de formação estelar massiva", disse o Instituto Max Planck de Astronomia em um comunicado à imprensa do Instituto Max Planck de Astronomia, o primeiro autor Ross Burns do Observatório Astronômico Nacional do Japão.
Hendrik Linz, outro autor do estudo, acrescenta: “Observar uma onda de calor real diretamente no infravermelho térmico seria muito difícil.
Os cientistas planejam continuar monitorando masers em outras regiões de formação de estrelas para aprender mais sobre o crescimento de protoestrelas massivas.