Tecnologia Científica

Novos insights sobre a formação de ana£s marrons
Os astrofisicos a s vezes as chamam de
Por Universidade Ludwig Maximilian de Munique - 18/02/2022


Nebulosa em serpentes. Nesta regia£o do canãu, a equipe da LMU descobriu metano deuterado em uma anãproto-marrom. Crédito: ESO

As ana£s marrons são corpos celestes estranhos, ocupando uma espanãcie de posição intermedia¡ria entre estrelas e planetas. Os astrofisicos a s vezes as chamam de "estrelas fracassadas" porque tem massa insuficiente para queimar hidrogaªnio em seus núcleos e brilhar como estrelas. a‰ continuamente debatido se a formação de ana£s marrons ésimplesmente uma versão reduzida da formação de estrelas semelhantes ao Sol. Os astrofisicos estãose concentrando nas ana£s marrons mais jovens, também chamadas de ana£s marrons proto. Eles tem apenas alguns milhares de anos e ainda estãonos esta¡gios iniciais de formação. Eles querem saber se o gás e a poeira nessas proto-ana£s marrons se assemelham a  composição das mais jovens proto-estrelas semelhantes ao Sol.

O foco de interesse éo metano , uma molanãcula de gás simples e muito esta¡vel que, uma vez formada, são pode ser destrua­da por processos fa­sicos de alta energia. Foi encontrado em vários planetas extra-solares. No passado, o metano desempenhou um papel fundamental para identificar e estudar as propriedades das ana£s marrons mais antigas da nossa Gala¡xia, que tem várias centenas de milhões a bilhaµes de anos.

Agora, pela primeira vez, uma equipe liderada pelo astrofisico da LMU, Basmah Riaz, detectou inequivocamente metano deuterado (CH 3 D) em três ana£s proto-marrons. a‰ a primeira detecção clara de CH 3 D fora do sistema solar. Este éum resultado inesperado.

As ana£s proto-marrons são objetos muito frios e densos. Isso os torna difa­ceis de estudar para assinaturas de metano no infravermelho pra³ximo. Em contraste, eles podem ser facilmente observados na faixa de ondas milimanãtricas. Ao contra¡rio do metano que não possui assinatura espectral no doma­nio do ra¡dio devido a  sua simetria, o metano deuterado (CH 3 D) pode ser observado em comprimentos de onda milimanãtricos.

A primeira detecção de CH 3 D foi ainda mais surpreendente porque, de acordo com as teorias sobre a formação de ana£s marrons, as proto-ana£s marrons são mais frias (cerca de 10 Kelvin ou menos) e mais densas que as protoestrelas. Com base na teoria química, o CH 3 D éformado preferencialmente quando o gás estãoquente, ou seja, em temperaturas em torno de 20 a 30 Kelvin. "As medições implicam que pelo menos uma fração significativa do gás em uma anãproto-marrom émais quente que 10 Kelvin, caso contra¡rio, o CH 3 D não deveria estar la¡", diz Basmah Riaz. A medição de abunda¢ncia de CH 3 D fornece aos cientistas uma estimativa de abunda¢ncia de metano.

Tambanãm éinesperado que, embora haja apenas uma protoestrela parecida com o Sol conhecida atéhoje, onde CH 3 D foi detectado provisoriamente, a equipe da LMU detectou firmemente CH 3 D em 3 ana£s proto-marrons. Isso significa que as ana£s proto-marrons exibem uma rica química orga¢nica quente, e esses objetos astrofisicos compactos e frios podem não ser simplesmente uma ranãplica em escala reduzida de protoestrelas.

"O metano nas ana£s proto-marrons pode ou não sobreviver ou reter uma abunda¢ncia tão alta nas ana£s marrons mais antigas", diz o coautor Wing-Fai Thi, do Instituto Max Planck de Fa­sica Extraterrestre. Como um ambiente quente épropa­cio para a formação de moléculas mais complexas, as ana£s proto-marrons são objetos intrigantes para buscar essas moléculas no futuro.

 

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