Se você já se perguntou como o universo cria suas estrelas, prepare-se para uma viagem. As estrelas jovens, também conhecidas como protoestrelas, são os bebês cósmicos que estão no centro de um mistério fascinante. Recentemente, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) apontou suas lentes para a região de Ophiuchus, um berçário estelar a 450 anos-luz de distância. O que ele encontrou está desafiando o que sabíamos sobre o nascimento estelar. A descoberta? Uma radiação ultravioleta (UV) inesperada, que está reescrevendo os modelos de formação estelar. Portanto, essa é uma grande novidade.
A Dra. Agata Karska e Iason Skretas, pesquisadores de instituições renomadas na Polônia e Alemanha, usaram o JWST para investigar cinco dessas protoestrelas. Eles queriam entender o papel da radiação UV nesse processo. O que torna essa busca tão intrigante é que, teoricamente, uma estrela recém-nascida ainda não tem a capacidade de “produzir” essa radiação. Assim, de onde ela vem? Essa pergunta moveu a pesquisa e nos leva a mergulhar nos detalhes desse espetáculo cósmico.
O Berçário de Ophiuchus e o Olhar do James Webb
A região de Ophiuchus é um laboratório natural para a astronomia. É uma nuvem molecular densa, repleta de gás e poeira. A gravidade trabalha incansavelmente ali para aglomerar matéria e dar origem a novas estrelas. Contudo, para observar o que acontece no interior dessas nuvens, é preciso de um instrumento que enxergue além da poeira. É aí que entra o JWST.
O James Webb, com seu espelho principal de 6,5 metros e seu escudo solar do tamanho de uma quadra de basquete, é o observatório mais poderoso da atualidade. Ele opera no infravermelho. Isso permite que a luz absorvida e reemitida pela poeira chegue até nós. A equipe de Karska e Skretas focou no instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument). Dessa forma, o MIRI é crucial para detectar a assinatura de moléculas importantes.
Segundo Iason Skretas, o objetivo era observar de perto as protoestrelas que ainda estão se formando no fundo de suas nuvens-mãe. Enquanto essas estrelas acumulam massa, elas também ejetam parte desse material na forma de jatos poderosos, chamados de outflows. Além disso, esses jatos são o sinal mais claro de que a formação estelar está em pleno andamento.
A Surpresa Ultravioleta nas Estrelas Jovens
A grande reviravolta veio de observações anteriores feitas com o telescópio Herschel. A Dra. Karska lembra que, para entender a química e a física desses outflows moleculares, eles precisavam considerar a existência de radiação UV. Contudo, essa era a primeira surpresa: as estrelas jovens não deveriam ser fontes de UV.
“Não deveríamos esperar isso. E, no entanto, mostramos que o UV ocorre perto das protoestrelas,” explica a Dra. Karska. A questão central, portanto, se tornou: a fonte dessa radiação é interna, ligada aos processos da própria estrela em formação, ou externa, vinda de outras estrelas vizinhas?
Para os astrônomos, a molécula de hidrogênio (H2) é a mais importante do universo, sendo a mais abundante. No entanto, sua estrutura torna a observação em nuvens moleculares muito difícil. A temperatura é baixa demais para excitá-la. É aqui que os outflows entram em cena. Os jatos ejetados pelas protoestrelas criam ondas de choque. Elas comprimem e aquecem a matéria, gerando uma emissão brilhante de H2. O MIRI do JWST é o instrumento perfeito para capturar essa emissão.
Desvendando a Origem da Radiação
A análise dos dados do JWST em Ophiuchus confirmou a presença de radiação UV nas proximidades das protoestrelas e seus outflows. Assim, a busca pela origem se intensificou.
Uma hipótese era que a radiação estaria ligada a processos internos. Por exemplo, choques formados durante a queda de matéria na protoestrela (choques de acreção) ou choques produzidos ao longo do jato protoestelar. Outra possibilidade, levantada por Iason Skretas, era a origem externa: “Talvez a origem seja externa – outras estrelas jovens próximas que já se formaram iluminam nossas protoestrelas e seus outflows.”
A equipe de pesquisa usou dois métodos para estimar a radiação UV externa. O primeiro considerou as propriedades das estrelas vizinhas e suas distâncias. O segundo se baseou na poeira. Ela absorve a radiação UV e a reemite em comprimentos de onda mais longos.
A Prova de que o Segredo Está Dentro
Os resultados foram surpreendentes. Ao aplicar os dois métodos, os astrônomos descobriram que a radiação UV externa variava significativamente entre as protoestrelas observadas. Logicamente, eles deveriam ver diferenças na emissão molecular de H2. Contudo, como Iason Skretas aponta, “não vemos essas diferenças.”
Com isso, a hipótese da fonte externa foi rejeitada. A Dra. Karska afirma com certeza: “Podemos dizer com certeza que a radiação UV está presente nas proximidades da protoestrela, pois afeta, sem dúvida, as linhas moleculares observadas. Portanto, sua origem tem que ser interna.”
Essa conclusão é um divisor de águas. Ela mostra que as próprias protoestrelas, de alguma forma, estão gerando a radiação UV, mesmo antes de atingirem a maturidade. Dessa forma, os modelos atuais de formação estelar precisam ser atualizados para incluir a produção dessa radiação.
O Futuro da Formação Estelar
A pesquisa, publicada no prestigiado jornal “Astronomy & Astrophysics”, não apenas resolve um mistério, mas também abre a porta para novas perguntas. Afinal, o que exatamente está causando essa emissão interna de UV?
As futuras análises das observações do JWST vão se concentrar não apenas no gás, mas também na composição da poeira e dos gelos ao redor das protoestrelas. Esses elementos oferecem maneiras alternativas de restringir a origem da radiação UV. Enquanto isso, a observação de um número maior de fontes será crucial para impor restrições mais rigorosas aos locais de produção de UV.
O universo é um lugar de surpresas constantes. A cada nova observação, descobrimos que o processo de criação estelar é mais complexo e dinâmico do que imaginávamos. As estrelas jovens são a chave para desvendar os segredos de como a matéria se organiza para formar os sóis que iluminam as galáxias. Por fim, é uma jornada de descobertas que está apenas começando.
Que mistérios mais o James Webb nos revelará sobre o nascimento das estrelas? O cosmos está sempre nos convidando a olhar mais de perto.
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Perguntas Frequentes (FAQ) Sobre protoestrelas Ophiuchus
O que são protoestrelas?
Protoestrelas são estrelas jovens em estágio inicial de formação, ainda envoltas em suas nuvens de gás e poeira de origem. Elas ainda não iniciaram a fusão nuclear em seus núcleos.
Qual a importância da radiação UV na formação estelar?
A radiação ultravioleta (UV) pode influenciar a química e a física dos jatos de material ejetado pelas protoestrelas (outflows), afetando como o material ao redor da estrela se comporta e, consequentemente, o processo de formação.
O que o Telescópio James Webb descobriu sobre as estrelas jovens?
O JWST confirmou a presença de radiação UV nas proximidades das protoestrelas na região de Ophiuchus e, por eliminação, determinou que a fonte dessa radiação é interna à própria protoestrela, e não externa.
O que é o instrumento MIRI do JWST?
MIRI (Mid-Infrared Instrument) é um dos quatro instrumentos científicos do JWST, projetado para observar o universo em comprimentos de onda do infravermelho médio (2 a 28 micrômetros), sendo essencial para detectar moléculas como o hidrogênio (H₂) em nuvens de poeira.
O que são os outflows protoestelares?
Outflows são jatos de material ejetado pelas estrelas jovens em formação. Eles são um sinal claro da acreção de massa e criam ondas de choque que aquecem o gás, tornando-o visível para instrumentos como o MIRI.
Onde a pesquisa sobre as estrelas jovens foi publicada?
A pesquisa, conduzida pela Dra. Agata Karska e Iason Skretas, foi publicada no renomado jornal científico internacional “Astronomy & Astrophysics”.
Qual a distância da região de Ophiuchus?
A nuvem molecular de Ophiuchus, onde as estrelas jovens foram observadas, está localizada a aproximadamente 450 anos-luz de distância da Terra.
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Fonte:Artigo “UV-irradiated outflows from low-mass protostars in Ophiuchus with JWST/MIRI”A&A, 703, A139 (2025) https://doi.org/10.1051/0004-6361/202554977 The Authors 2025 Astronomy & Astrophysics