No centro da nossa Galáxia, nas imediações do seu buraco negro supermaciço, está situada uma região arruinada por poderosas forças de maré e banhada por intensa radiação ultravioleta e raios-X, condições que não favoreceriam a formação estelar. Inesperadamente, novas observações do ALMA sugerem o contrário.
O ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) encontrou sinais reveladores de onze estrelas de baixa massa se formando perigosamente perto – até 3 anos-luz – do buraco negro supermaciço da Via Láctea, conhecido pelos astrônomos como Sagittarius A* (Sgr A*).
A esta distância, as forças de maré exercidas pelo buraco negro supermaciço devem ser energéticas o suficiente para rasgar nuvens de poeira e gás antes que possam formar estrelas.
A presença destas recém-descobertas protoestrelas (o estágio de formação entre a densa nuvem de gás e uma estrela jovem e brilhante) sugere que as condições necessárias para o nascimento de estrelas de baixa massa podem existir mesmo nas regiões mais turbulentas da nossa galáxia e possivelmente em locais idênticos por todo o Universo.
Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.
“Apesar da improbabilidade, temos as melhores evidências até hoje da formação de estrelas de baixa massa surpreendentemente perto do buraco negro supermaciço no centro da Via Láctea. Este é um resultado genuinamente imprevisto e que demonstra o quão robusta a formação estelar pode ser, mesmo nos lugares mais improváveis”, afirma Farhad Yusef-Zadeh, astrônomo da Universidade Northwestern em Evanston, autor principal do artigo.
Os dados do ALMA também sugerem que estas protoestrelas têm cerca de 6 mil anos. “Isto é importante porque é a fase mais precoce da formação estelar que encontramos neste ambiente altamente hostil”, acrescenta Yusef-Zadeh.
A equipe de cientistas identificou as protoestrelas através da observação dos clássicos “lóbulos duplos” de material que rodeiam cada uma delas, esculpindo uma “ampulheta cósmica” de gás que assinala os estágios iniciais da formação estelar.
Nestes lóbulos, moléculas como o monóxido de carbono resplandecem em comprimentos de onda milimétricos que o ALMA pode observar com uma notável precisão e sensibilidade.
As protoestrelas se formam a partir de nuvens interestelares de poeira e gás. Nestas nuvens, regiões densas de material colapsam sob a sua própria gravidade e crescem através da acumulação de cada vez mais material formador de estrelas oriundo das suas nuvens natais.
No entanto, uma porção deste material em queda nunca chega à superfície da estrela. Ao invés, é ejetado como um par de jatos de alta velocidade dos polos norte e sul dela.
Ambientes extremamente turbulentos podem interromper a liberação normal do material de volta à protoestrela, enquanto a intensa radiação – de estrelas gigantes vizinhas e de buracos negros supermaciços – podem destruir a nuvem natal, impedindo a formação de praticamente todas as estrelas à exceção das mais massivas.
O Centro Galático da Via Láctea, com um buraco negro com 4 milhões de massas solares, está localizado a aproximadamente 25 mil anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Sagitário.
Esta região é obscurecida por vastos reservatórios de poeira interestelar, escondendo-o dos telescópios óticos. As ondas de rádio, incluindo os comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos que o ALMA observa, são capazes de penetrar a poeira, dando aos radioastrônomos uma imagem mais clara da dinâmica do conteúdo deste ambiente hostil.
Observações anteriores da região em redor de Sgr A*, com o ALMA, por Yusef-Zadeh e sua equipe revelaram várias estrelas jovens com uma idade estimada em aproximadamente 6 milhões de anos.
Esses objetos, conhecidos como “proplyds”, são características comuns em regiões de formação estelar, como por exemplo a Nebulosa de Órion. Embora o Centro Galático seja um ambiente desafiador para a formação estelar, é possível que núcleos particularmente densos de hidrogênio gasoso superem o limite necessário e fabriquem novas estrelas, apesar das condições extremas.
Yusef-Zadeh e a sua equipe usaram o ALMA para confirmar que as massas e transferências de momento – a capacidade dos jatos das protoestrelas para penetrar o material interestelar circundante – são consistentes com as protoestrelas jovens encontradas por todo o disco da nossa galáxia.
“A descoberta fornece evidências de que está ocorrendo formação estelar em nuvens surpreendentemente perto de Sagittarius A*. Embora as condições estejam longe das ideais, podemos argumentar várias ideias para o nascimento destas estrelas”, comenta Al Wooten do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, Virgínia (EUA), coautor do artigo.
Para que isso ocorra, as forças externas teriam que comprimir as nuvens de gás perto do centro da nossa galáxia a fim de superar a natureza violenta da região e permitir com que a gravidade se encarregue de formar estrelas.
Os astrônomos especulam que velozes nuvens de gás que se deslocam pela área podem auxiliar à formação estelar comprimindo outras nuvens à medida que forçam o caminho através do meio interestelar. É também possível que os jatos do próprio buraco negro possam “arar” as nuvens de gás circundantes, comprimindo o material e despoletando aexplosão de formação estelar.
“A presença de tantos ‘grumos’ densos sugere que a formação estelar pode ocorrer na vizinhança imediata dos buracos negros supermaciços nos centros de outras galáxias”, acrescenta Yusef-Zadeh. “Observações futuras vão lançar mais luz sobre este processo e ajudar a entender como acontece e onde podemos procurar mais destas estrelas”.
“O próximo passo é olhar mais de perto para confirmar que estas estrelas recém-formadas são orbitadas por discos empoeirados de gás. Se assim for, é provável que a partir deste material se formem, eventualmente, planetas, como é o caso nas estrelas jovens no disco galático”, conclui Mark Wardle, astrônomo da Universidade Macquarie em Sydney (Austrália) e parte da equipe.
