Duas estrelas massivas que ainda estão em processo de formação podem ter começado suas vidas separadamente e somente depois se tornado uma dupla. A conclusão surgiu após astrônomos conseguirem reconstruir em três dimensões o movimento do jovem sistema IRAS 07299−1651, localizado a cerca de 5.500 anos-luz da Terra.
O estudo, publicado em 7 de setembro na revista Nature Astronomy, apresenta evidências de um caminho de formação diferente daquele anteriormente considerado para esse sistema. Em vez de as duas protoestrelas terem surgido juntas pela fragmentação de um mesmo disco, os dados favorecem um cenário no qual elas se formaram em núcleos distintos e posteriormente tiveram um encontro gravitacional muito próximo.
O mais interessante é que essa aproximação pode ser extremamente recente em termos astronômicos. Ao reconstruir o movimento do sistema para trás no tempo, os pesquisadores estimam que o encontro tenha ocorrido há apenas cerca de 60 anos.
Isso não significa, porém, que os telescópios tenham literalmente acompanhado durante 60 anos as duas estrelas se encontrando. A equipe observou seus movimentos durante quase oito anos e utilizou essas medições para reconstruir sua órbita e inferir o que ocorreu anteriormente.
IRAS 07299−1651 não é uma descoberta recente.
Em 2019, observações de alta resolução já haviam revelado duas protoestrelas massivas separadas por aproximadamente 180 unidades astronômicas. Naquela época, os dados eram compatíveis com a possibilidade de que um grande disco tivesse se fragmentado e produzido as duas estrelas.
Havia, entretanto, um detalhe estranho: os discos individuais de gás e poeira ao redor das protoestrelas pareciam desalinhados.
A equipe decidiu acompanhar o sistema por mais tempo.
Durante quase oito anos, foram realizadas medições extremamente precisas das pequenas mudanças nas posições das duas estrelas. O trabalho utilizou principalmente o ALMA, no Chile, e o Karl G. Jansky Very Large Array, nos Estados Unidos, complementados por imagens infravermelhas do Telescópio Espacial James Webb e do Very Large Telescope.
A combinação dessas observações permitiu reconstruir não apenas o movimento das estrelas, mas também a orientação de seus discos e dos jatos lançados pelo sistema.
Foi quando a hipótese anterior começou a perder força.
Se as duas estrelas tivessem se formado juntas em um mesmo disco, seria esperado que parte da geometria original desse sistema ainda estivesse preservada.
Mas os pesquisadores encontraram uma configuração muito diferente.
A órbita reconstruída é extremamente excêntrica, próxima de uma trajetória parabólica. Além disso, os dois discos circunstelares estão fortemente inclinados tanto um em relação ao outro quanto em relação ao plano orbital das estrelas.
Atualmente, as duas protoestrelas estão separadas por aproximadamente 200 unidades astronômicas, cerca de 200 vezes a distância média entre a Terra e o Sol.
É uma configuração difícil de explicar se ambas simplesmente nasceram da fragmentação ordenada de um único disco.
Os pesquisadores encontraram uma possibilidade diferente: cada estrela pode ter começado a se formar independentemente dentro de seu próprio núcleo de gás e poeira.
Posteriormente, os dois núcleos teriam se aproximado em um encontro quase parabólico. A interação gravitacional teria aproximado as protoestrelas e produzido o sistema excêntrico observado hoje. Os pesquisadores chamam esse cenário de fusão de núcleos, embora isso não signifique que as duas estrelas tenham se fundido em uma única estrela.
A reconstrução orbital permitiu aos pesquisadores estimar quando ocorreu essa aproximação.
Os resultados indicam que o encontro responsável pela configuração atual pode ter acontecido aproximadamente seis décadas atrás.
Para estrelas que ainda estão se formando, acompanhar evidências de uma transformação tão recente é particularmente incomum.
Outro detalhe chamou a atenção: mesmo após essa interação, os discos de gás e poeira ao redor das duas estrelas continuam claramente definidos.
Esses discos são importantes porque funcionam como reservatórios de material que ainda alimentam as protoestrelas. Sua orientação bastante diferente também preserva informações sobre a história dinâmica do sistema.
Estudar como estrelas massivas formam pares é importante porque sistemas múltiplos são extremamente comuns entre elas.
Segundo o ALMA, pelo menos 90% das estrelas massivas são consideradas integrantes de sistemas binários ou múltiplos.
Essas estrelas também têm grande influência sobre a evolução das galáxias. Ao longo de suas vidas, produzem intensa radiação e ventos estelares e, dependendo de sua massa e evolução, podem terminar como supernovas, enriquecendo o meio interestelar com elementos químicos.
Mas existe uma dificuldade para entender como seus sistemas binários surgem: normalmente os astrônomos estudam essas estrelas quando sua formação já terminou.
IRAS 07299−1651 oferece algo diferente. As duas estrelas ainda estão crescendo, permitindo investigar a arquitetura orbital enquanto o sistema está sendo montado.
Os novos resultados não significam que esse mecanismo explique todos os sistemas binários massivos. O próprio artigo apresenta a fusão de núcleos como um possível caminho adicional para a formação de sistemas massivos excêntricos.
Também não está totalmente definido como IRAS 07299−1651 terminará.
O sistema ainda está envolvido por gás, e as interações com esse material podem alterar sua evolução orbital. Por isso, novas observações serão importantes para determinar como a separação e a excentricidade das estrelas mudarão nos próximos anos.
O acompanhamento prolongado foi justamente o que tornou a descoberta possível.
Em 2019, uma fotografia daquele momento permitia uma interpretação. Quase oito anos de medições do movimento das estrelas revelaram uma história muito mais complexa.
Aplicar a mesma estratégia a outros sistemas jovens poderá mostrar se IRAS 07299−1651 é uma exceção ou se encontros entre protoestrelas que nasceram separadamente são uma peça importante, até agora pouco observada, da formação de estrelas binárias massivas.
Sobre a Imagem: Imagem ALMA de IRAS 07299−1651 com as trajetórias orbitais reconstruídas sobrepostas. Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale (STScI), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Zhang.
Link do Estudo: nature.com/articles/s41550-026-02953-z