Um grupo de cientistas da astronomia publicou um artigo internacional, este mês, relatando uma observação inédita sobre as propriedades dinâmicas de estrelas em formação, conhecidas como protoestrelas. Entre os autores estão dois pesquisadores de Minas Gerais que investigam, há cerca de 10 anos, a formação estelar e o campo magnético no entorno desses corpos celestes.

Professor Gabriel Franco, da UFMG. Foto: Arquivo Pessoal

Conversamos com o professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), dr. Gabriel Armando Pellegatti Franco, e com dr. Felipe de Oliveira Alves, que foi orientando de Franco aqui em Minas e hoje é astrônomo do Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), na Alemanha. Assinam o artigo, juntamente com eles, cientistas da Espanha, Suécia, Reino Unido e Estados Unidos.

O trabalho é fruto de observações que começaram nos telescópios ópticos do Observatório do Pico dos Dias, no Centro Laboratório Nacional de Astrofísica, em Itajubá, Sul de Minas. Atualmente, os pesquisadores analisam dados de observações em instrumentos otimizados para cumprimentos de onda mais longos, como o radiotelescópio que está no deserto do Atacama, no Chile (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – ALMA).

Segundo os cientistas, a região chilena é uma excelente janela de transmissão para ondas milimétricas e submilimétricas, além de contar com uma das maiores infraestruturas de astronomia do mundo. São mais de 60 antenas, sendo 40 apontadas para a mesma região do céu. Sinais são captados e um supercomputador junta as informações.

Antenas do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile. Foto: ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)

Evolução da pesquisa

De acordo com o Gabriel Franco, inicialmente eles estudaram nuvens moleculares como um todo e publicaram trabalhos sobre o assunto. Depois, incorporaram a técnica da radioastronomia e selecionaram regiões para estudos mais detalhados, sendo possível observar os estados iniciais da evolução estelar, quando o corpo celeste ainda é uma protoestrela rodeada de poeira e gás.

Imagem produzida pelo ALMA mostrando a emissão térmica de poeira associada à protoestrela. Nesta imagem se vê o disco circumestelar, que é o círculo mais brilhante no centro (em tons de vermelho) e o envoltório, que é a emissão mais estendida, menos brilhante e que contém estruturas tipo espirais (em tons de azul). As cores são falsas e foram escolhidas de maneira a realçar as duas estruturas.

Para o artigo, eles aproveitaram a infraestrutura que a array do Chile oferecia. Acompanharam quatro objetos em formação e relataram o resultado de uma dessas observações.

O enfoque do estudo é na ejeção de matéria que ocorre nas protoestrelas para que se tornem um sistema dinamicamente estável. Até então, acreditava-se que a matéria era ejetada do disco circumestelar, mas as observações da equipe mostraram que grande parte dessa ejeção acontece antes mesmo da matéria cair no disco.

“O processo de formação estelar não é totalmente entendido. A gente sabe que a estrela se forma em uma nuvem que se condensa por atração gravitacional. O material que existe nas galáxias começa a se juntar por atração gravitacional e forma caroços densos que dão origem às estrelas. Aí acontecem vários fenômenos físicos que ainda não são bem compreendidos pela ciência”, explica o professor Gabriel Franco.

Segundo ele, no artigo é relatado o momento em que a nuvem molecular entra em colapso para se livrar de matéria. É necessário fazer isso para equilibrar uma grandeza física chamada “momento angular” e se manter estável.

“Uma das coisas que a gente observa na natureza é que estrelas em estágios muito iniciais ejetam parte do material. Até hoje se observava esses jatos sendo ejetados do objeto central, do disco. Em nossa observação, a gente vê o jato sendo ejetado da borda do disco – a cerca de 100 unidades astronômicas. A distância é grande considerando, por exemplo, que Plutão está a 40 unidades astronômicas do sol”, relata o professor.

Felipe de Oliveira Alves, astrônomo do Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). Foto: Arquivo pessoal

Entrevista 

Felipe Alves é graduado em física pela UFMG e fez mestrado em astrofísica na mesma instituição sob supervisão do prof. Gabriel Franco. Na época, Franco desenvolvia uma pesquisa em colaboração com cientistas de Barcelona e sugeriu a Felipe fazer doutorado na Espanha. Ele, então, fez o doutorado no Institut de Ciències de l’Espai (ICE) e depois pós-doutorados na Alemanha.

A astrofísica tem várias áreas de pesquisa que vão do estudo das estruturas do sistema solar, passando por exoplanetas, meio interestelar e até cosmologia. A pesquisa de Felipe é centrada nos processos químicos e físicos que ocorrem no meio interestelar e que levam a formação de estrelas do tipo do sol.  Confira a entrevista com o pesquisador:

MFC: O que são as protoestrelas e por que elas precisam ejetar matéria?

MFC: O que é o telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e qual a importância desse equipamento nos estudos que vocês desenvolvem no MPE?

MFC: Por que é interessante para a astronomia entender as propriedades dinâmicas das protoestrelas?

MFC: Esta é a primeira vez que cientistas observam ejeção de matéria além do disco circumestelar. O que isso representa para as pesquisas na área e em que sentido contribui para investigações futuras?

As pesquisas que os dois cientistas de Minas participam têm colaboração de várias instituições internacionais. Cada astrônomo trabalha dentro de uma especialidade, desde análise de dados coletados até desenvolvimento de simulações que tentam reproduzir as observações. Os trabalhos realizados no Brasil, sob supervisão do professor Gabriel Franco, têm apoio da Fapemig.

Nos últimos meses, publicamos matérias sobre observação astronômicas na cidade astronomia na pré-história. A edição atual da Revista Minas Faz Ciência, também tem uma sessão especial dedicada ao “céu e suas esfinges”.