Cientistas liderados por Indrani Das, da Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA), identificaram pela primeira vez a zona de transição envelope-disco, batizando esse processo físico de ENDTRANZ.
Esse mecanismo explica como o gás denso proveniente de núcleos moleculares em colapso se reorganiza para formar discos planetários ao redor de estrelas recém-nascidas. O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.
Quando os núcleos moleculares colapsam, o gás e a poeira formam um envelope externo que alimenta tanto o jovem astro quanto o disco onde os planetas vão se formar. Os planetas orbitam nesses discos seguindo o movimento Kepleriano, cuja velocidade diminui com o aumento do raio.
Permaneceu sem explicação por longo tempo o modo como o gás em queda rápida adquiria a rotação ordenada nesse padrão. A equipe demonstrou que a ENDTRANZ representa a região onde o momento angular específico salta de valor praticamente constante no envelope para o perfil típico do disco Kepleriano.
Essa transição ocorre ao longo de uma faixa radial finita e não de forma abrupta, como supunham modelos anteriores baseados em partículas de teste. As simulações realizadas com o código FEOSAD mostraram que a ENDTRANZ surge naturalmente da redistribuição de massa e momento angular durante a formação do disco.
Os pesquisadores definiram as bordas dessa zona com base no ponto onde a velocidade radial de infall começa a decair fortemente e no ponto interno onde o momento angular se estabiliza no regime Kepleriano. O estudo observacional concentrou-se em L1527 IRS, uma estrela jovem situada a cerca de 450 anos-luz na nuvem molecular de Taurus.
O disco dessa protoestrela tem raio aproximado de 70 unidades astronômicas. Usando dados do programa ALMA eDisk, os astrônomos detectaram o salto no perfil do momento angular exatamente como previsto pelas simulações.
A transição ocupa uma região com cerca de 16 unidades astronômicas de largura, confirmando que a ENDTRANZ corresponde a um fenômeno observável em sistemas estelares em formação.
Conforme detalhou o portal Phys.org, a descoberta ajuda a compreender melhor como sistemas planetários se estruturam, permitindo estimar o tempo de vida útil do disco para a formação de planetas e a forma como o material é distribuído.
Modelos anteriores consideravam uma transição instantânea do momento angular constante para o regime Kepleriano. A nova pesquisa demonstra uma curva gradual que atravessa a zona de transição e media fisicamente essa mudança.
A equipe espera identificar a ENDTRANZ em outros sistemas jovens para mapear sua diversidade. Os fatores que influenciam incluem a massa, a taxa de infall, a rotação inicial do núcleo molecular e a presença de ventos magnéticos.
A integração entre simulações como o FEOSAD e observações de alta precisão do ALMA promete avanços no entendimento do nascimento de estrelas e planetas, estabelecendo uma ponte mais sólida entre teoria e dados observacionais.
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