Quando olhamos para o céu nocturno podemos observar centenas de estrelas (ou mesmo milhares nos locais mais afastados das luzes das cidades). A maioria destas são relativamente semelhantes ao Sol. Umas mais quentes do que este, outras mais frias, mas em geral têm massas comparáveis à da "nossa" estrela. No entanto, as estrelas que vemos são apenas a ponta do iceberg: a maior parte das estrelas que existem na nossa galáxia não são suficientemente brilhantes para que as possamos ver sem o auxílio de um telescópio.
Discos circum-estelares observados pelo telescópio espacial Hubble (HST) em torno de uma estrela jovem. Crédito: Mark McCaughrean (Max-Planck-Institute for Astronomy), C. Robert O'Dell (Rice University), e NASA.Entre estas, as chamadas estrelas "anãs-castanhas" são estrelas de massa diminuta (têm menos de 7% da massa do Sol, ou seja, aproximadamente 75 vezes a massa de Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar), que não conseguem sequer produzir energia através de reacções nucleares (como o Sol faz). São pois extraordinariamente pouco brilhantes e difíceis de encontrar: de tal forma que a primeira só foi descoberta em 1995, com a ajuda do telescópio espacial Hubble (HST).
Os enormes progressos da astronomia nos últimos anos têm no entanto permitido a realização de diversos estudos sobre estes objectos. Em particular, os astrónomos descobriram recentemente centenas de anãs castanhas, algumas das quais chegam a ter apenas 1% da massa do Sol. Por outras palavras, têm massas semelhantes às dos maiores planetas extra-solares conhecidos hoje. Isto tem provocado uma grande discussão sobre a definição da fronteira entre planeta gigante e estrela de pequena massa.
Sendo estrelas de tão diminuta massa, a principal questão que se coloca é a de saber como se processa a sua formação. Será que se formam como as suas irmãs mais maciças (a partir de uma nuvem de gás e poeira), ou será que são formadas por um qualquer outro processo? Em particular, alguns astrónomos têm proposto que as anãs castanhas são simplesmente estrelas que, durante o processo de formação, foram impedidas de acumular mais matéria, após terem sido "ejectadas" da nuvem onde se estavam a formar. Há mesmo quem tenha proposto que as anãs castanhas (ou pelo menos as de menor massa) são na realidade planetas gigantes que foram "arrancados" da estrela onde se tinham formado.
Imagem no infravermelho revelando a presença de uma estrela anã castanha (indicada pela seta). Cortesia do STScI Digitized Sky Survey, (C) 1993, 1994, AURA, Inc.Hoje sabemos que quando uma nuvem de gás e poeira se contrai para dar origem a uma estrela, o princípio da conservação do momento angular induz a formação de um disco achatado em torno da jovem estrela. Estes discos "frios" (em comparação com a estrela), e que frequentemente se deixam "ver" quando observamos uma estrela jovem no infravermelho, são usualmente denominados por discos circum-estelares. O telescópio espacial Hubble obteve já imagens muito detalhadas destes discos em torno de estrelas jovens na nebulosa de Orion (ver figura).
Com o passar do tempo, estes discos (onde se formam os planetas) vão-se dissipando, e quando uma estrela chega à idade do Sol (cerca de 5 mil milhões de anos) já pouco resta destas estruturas.
Desta forma é legítimo pensar que, se as anãs castanhas se formam como todas as outras estrelas, possuem igualmente discos à sua volta (pelo menos se forem jovens).
Foi exactamente isto que uma equipa de astrónomos liderada pelo Dr. Daniel Apai (Max-Plank-Institut für Astronomie, Alemanha) procurou confirmar. Usando a câmara de infravermelho TIMMI2 do telescópio de 3.6-m do Observatório Europeu do Sul (ESO), em La Silla, Chile, os astrónomos mediram a quantidade de radiação no infravermelho proveniente de um grupo de anãs castanhas jovens. O resultado foi surpreendente: duas destas estrelas parecem ter discos circum-estelares em seu redor.
Este resultado, que confirma outras observações recentes, tem uma importância enorme para o estudo da formação e evolução das anãs castanhas, pois parecem indicar que estes objectos se formam pelos mesmos processos que as estrelas "normais".
Uma das questões que se coloca agora é a de saber se as anãs castanhas são ou não capazes de formar planetas em seu redor, já que a formação planetária se pensa ter lugar nos discos circum-estelares. Hoje em dia existem vários programas de busca de planetas em torno de anãs castanhas, mas até agora nenhum teve sucesso.
O mistério de Omega Centauri
O grande enxame Omega Centauri é o maior enxame globular da nossa galáxia, contendo milhões de estrelas ligadas gravitacionamente entre si. Este enxame parece ter uma série de características particulares, que são verdadeiros mistérios, mas que podem ajudar a perceber a sua origem.
Ao contrário da maior parte dos mais de 160 enxames globulares conhecidos que orbitam a Via-Láctea, Omega Centauri possui uma elevada velocidade de rotação, o que altera a sua forma, tornando-o alongado (um pouco como a Terra, que devido à força centrifuga adquire um maior raio na direcção do equador do que na direcção dos pólos).
Mas mais interessante ainda, o Omega Centauri é o único enxame globular conhecido que contém pelo menos duas populações de estrelas quimicamente distintas: se por um lado a maior parte das estrelas que o constituem contém apenas 2% da proporção solar de elementos pesados (isto é, os elementos para além do hidrogénio e hélio), uma segunda população de estrelas existe com cerca de 20% da proporção solar de elementos pesados, mostrando igualmente sinais de ser mais jovem. E para complicar mais a situação, existem igualmente estrelas que têm composições químicas intermédias. Tudo isto não seria esperado se todas as estrelas do enxame se tivessem formado a partir do mesmo material de base.
Imagem do enxame globular Omega Centauri.Recentemente, um grupo de astrónomos italianos e alemães estudou a dinâmica destas populações de estrelas, com o objectivo de tentar encontrar evidências que nos permitam perceber a origem deste enxame. Os resultados, recentemente publicados, parecem mostrar que as estrelas que têm maior proporção de elementos pesados se deslocam independentemente das outras estrelas, rodando de forma diferente dos restantes objectos do enxame.
Estes resultados podem ser explicados se o Omega Centauri tiver assimilado, a dada altura da sua vida, um outro enxame mais pequeno. No entanto, outras possibilidades existem. Alguns astrónomos pensam que, para explicar todas as particularidades deste sistema, é necessário reconhecer que o Omega Centauri não é um enxame globular. Seria sim um núcleo de uma galáxia anã que foi "absorvida" pela Via-Láctea, o que explicaria as observações acima descritas. A questão da natureza do Omega Centauri encontra-se, pois, ainda longe de ser consensual.
Doutor Nuno C. Santos