Duas estrelas massivas ainda estão nascendo a cerca de 5.500 anos-luz da Terra. Mas a maneira como elas acabaram juntas pode ter sido muito mais turbulenta do que se imaginava.
Observações realizadas ao longo de quase oito anos permitiram acompanhar o movimento das duas protoestrelas do sistema IRAS 07299−1651 e reconstruir sua órbita em três dimensões.
O resultado indica uma trajetória extremamente alongada, próxima de uma órbita parabólica. Os discos de gás e poeira que alimentam cada protoestrela também apresentam fortes desalinhamentos.
Juntas, essas características levaram os pesquisadores a propor um cenário incomum: as duas estrelas podem ter começado sua formação separadamente e depois passado por um encontro gravitacional muito próximo, que estabeleceu a configuração observada atualmente.
O estudo, liderado por Yao Wang, da Universidade Jiao Tong de Xangai, foi publicado na revista Nature Astronomy.
IRAS 07299−1651 é um sistema protobinário massivo. Isso significa que suas duas estrelas ainda estão em processo de formação.
Sistemas desse tipo são especialmente importantes porque a maioria das estrelas massivas se forma em sistemas binários, e a presença de uma companheira pode alterar profundamente a evolução posterior das duas estrelas.
O problema é descobrir como esses pares surgem.
Entre os principais mecanismos propostos estão a fragmentação de um disco de material ao redor de uma protoestrela, a fragmentação do núcleo de uma nuvem em colapso e processos dinâmicos capazes de aproximar objetos que começaram sua formação separadamente.
Observar diretamente essas etapas é extremamente difícil. As protoestrelas massivas nascem profundamente envolvidas por gás e poeira, e acompanhar seus movimentos exige observações extremamente precisas durante vários anos.
IRAS 07299−1651 ofereceu uma oportunidade rara para fazer exatamente isso.
Os pesquisadores reuniram observações em diferentes comprimentos de onda realizadas pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o ALMA, pelo Karl G. Jansky Very Large Array, o JVLA, pelo Telescópio Espacial James Webb e pelo Very Large Telescope, o VLT.
As observações de rádio permitiram medir o movimento das duas componentes ao longo do tempo.
O James Webb e o VLT acrescentaram informações sobre os jatos associados às protoestrelas, enquanto observações das linhas de recombinação do hidrogênio ajudaram a determinar a dinâmica do gás.
Ao combinar essas informações, a equipe conseguiu reconstruir a geometria tridimensional do sistema.
E foi aí que surgiu uma configuração difícil de explicar pelo cenário que anteriormente parecia mais provável.
Cada uma das duas protoestrelas possui seu próprio disco circunstelar.
Se o sistema tivesse surgido simplesmente pela fragmentação de um mesmo disco, seria esperado que a geometria das estrelas e de seus discos preservasse sinais mais claros dessa origem compartilhada.
Mas não foi isso que os pesquisadores encontraram.
Os dois discos estão fortemente desalinhados em relação ao plano orbital do sistema. A reconstrução também indica uma órbita altamente excêntrica e próxima de parabólica.
Essa combinação é difícil de conciliar com uma formação simples pela fragmentação de um único disco.
Em vez disso, ela aponta para uma história muito mais dinâmica.
A explicação considerada mais natural pelos autores é o cenário chamado no artigo de “core-merger”.
Apesar do nome, isso não significa que as duas protoestrelas tenham se fundido.
Nesse cenário, elas teriam surgido independentemente em núcleos inicialmente não ligados gravitacionalmente dentro da mesma região de formação estelar.
Em algum momento, suas trajetórias fizeram com que passassem muito próximas uma da outra.
Esse encontro quase parabólico teria alterado profundamente a dinâmica do sistema e produzido a configuração que observamos hoje: duas protoestrelas massivas separadas por aproximadamente 200 unidades astronômicas, seguindo uma trajetória extremamente excêntrica e cercadas por discos com orientações bastante diferentes.
Uma unidade astronômica corresponde aproximadamente à distância média entre a Terra e o Sol. Portanto, a separação atual entre as duas protoestrelas equivale a cerca de 200 vezes essa distância.
A reconstrução das trajetórias permite ir além.
Os modelos indicam que o encontro próximo pode ter acontecido há cerca de 60 anos, embora esse valor dependa das soluções orbitais adotadas.
Isso não significa que os telescópios tenham testemunhado o encontro. Os pesquisadores reconstruíram o acontecimento a partir da posição atual, das velocidades e da geometria do sistema.
Em termos astronômicos, porém, algumas décadas representam praticamente o presente.
Os dois discos também sobreviveram ao encontro e continuam fornecendo material às protoestrelas.
Isso oferece aos astrônomos a oportunidade de observar um sistema massivo numa fase extremamente jovem, pouco depois de um evento dinâmico que pode ter determinado sua configuração atual.
O estudo não significa que todos os sistemas binários massivos tenham surgido dessa maneira.
Fragmentação do disco, fragmentação do núcleo e outros processos continuam sendo mecanismos importantes para explicar diferentes sistemas.
O que IRAS 07299−1651 mostra é que encontros entre protoestrelas que começaram sua formação independentemente também podem participar da formação de determinados sistemas binários massivos, especialmente aqueles com órbitas muito excêntricas.
Os próprios autores apresentam o processo como uma possível via importante, e não como uma explicação universal.
Isso é especialmente relevante porque estrelas massivas exercem enorme influência sobre as regiões onde se formam. Sua radiação, seus ventos estelares e, posteriormente, suas explosões como supernovas podem modificar o gás interestelar e distribuir elementos produzidos durante sua evolução.
Quando duas dessas estrelas formam um sistema binário, a interação entre elas pode alterar completamente seus destinos.
Compreender como esses pares surgem é, portanto, uma parte importante da tentativa de entender a evolução das estrelas mais massivas do Universo.
No caso de IRAS 07299−1651, as evidências contam uma história particularmente turbulenta: duas protoestrelas que provavelmente começaram separadas, tiveram um encontro próximo e hoje continuam crescendo enquanto se movem juntas em uma órbita extremamente excêntrica.
Sobre a Imagem: Esta ilustração artística mostra um par de estrelas binárias jovens e seus discos desalinhados. Elas ainda estão em processo de formação, o que proporciona aos astrofísicos a oportunidade de aprender mais sobre a formação de estrelas binárias. Crédito da imagem: Y. Zhang.
Fonte: https://www.universetoday.com/articles/alma-is-watching-a-massive-binary-star-system-form
Link do Estudo: https://www.nature.com/articles/s41550-026-02953