Algumas das estruturas mais bonitas observadas no Universo são os intrincados jatos de material supersônico que se afastam das estrelas que se acumulam, como proto-estrelas jovens e buracos negros de massa estelar. O gás que cai dos discos, geralmente alimentando o buraco negro ou a jovem estrela faminta, é de alguma forma redirecionado e soprado no meio interestelar (ISM).
Muito trabalho está sendo feito para entender como o material do disco de acreção é transformado em uma saída rápida, formando uma nuvem irregular e frequentemente atolada de gás que sai. A ideia geral era que o jato estelar fosse ejetado em um fluxo constante (como uma mangueira de incêndio), apenas para interagir com o ISM circundante, quebrando-o ao fazê-lo. No entanto, uma colaboração única entre físicos do plasma, astrônomos e cientistas da computação pode ter descoberto a verdadeira natureza por trás dessas estruturas atadas. Eles não ficaram atados, nasceram assim…
“A teoria predominante diz que os jatos são essencialmente mangueiras de incêndio que atiram a matéria em um fluxo constante, e o fluxo se quebra à medida que colide com gás e poeira no espaço - mas isso não parece ser assim, afinal de contas.”, Disse Adam Frank, professor de astrofísica da Universidade de Rochester e co-autor da publicação recente. Segundo Frank, os empolgantes resultados revelados pela colaboração internacional sugerem que, longe de ser um fluxo constante de gás sendo ejetado do disco circunstancial de acreção, os jatos são "disparados mais como balas ou tiros". Portanto, não é de admirar que os vastos jatos estelares pareçam torcidos, atados e altamente estruturados.
Um membro da colaboração, o professor Sergey Lebedev e sua equipe no Imperial College London, tentaram replicar a física de uma estrela no laboratório, e o experimento correspondeu muito bem à física conhecida dos jatos estelares. O trabalho pioneiro de Lebedev está sendo elogiado como possivelmente o "melhor" experimento astrofísico já realizado.
Usando um disco de alumínio, Lebedev aplicou um pulso de energia de alta potência a ele. Nos primeiros bilionésimos bilionésimos de segundo, o alumínio começou a evaporar, gerando uma pequena nuvem de plasma. Esse plasma se tornou um análogo do disco de acreção, um equivalente microscópico do plasma sendo arrastado para uma estrela proto. No centro do disco, o alumínio havia corroído completamente, criando um buraco. Através desse orifício, um campo magnético, sendo aplicado abaixo do disco, poderia penetrar.
Parece que a dinâmica do campo magnético que interage com o plasma representa com precisão as características observadas dos jatos estelares estendidos. A princípio, o campo magnético empurra o plasma para o lado do orifício do disco, mas sua estrutura evolui criando uma bolha, torcendo e entortando, formando um nó no jato de plasma. Então, um evento muito importante ocorre; a “bolha” magnética inicial se aperta e é impulsionada. Outra bolha magnética se forma para continuar o processo novamente. Esses processos dinâmicos fazem com que os pacotes de plasma sejam liberados em rajadas e não da maneira clássica e constante de “mangueira de incêndio”.
“Podemos ver esses belos jatos no espaço, mas não temos como ver como são os campos magnéticos", Diz Frank. "Não consigo colocar sondas em uma estrela, mas aqui podemos ter uma idéia - e parece que o campo é uma bagunça estranha e emaranhada.”
Ao encolher esse fenômeno cósmico em um experimento de laboratório, os investigadores lançaram alguma luz sobre o possível mecanismo que impulsiona a estrutura dos jatos estelares. Parece que processos magnéticos, não As interações ISM modelam a estrutura atada dos jatos estelares quando eles nascem, não depois de terem evoluído.
Fonte: EurekAlert
