Rara imagem de ´´Super Jupiter´´ lança luz sobre a formação de planetas

Imagem infravermelha do sistema k And, gerada a partir de dados recolhidos em Julho de 2012 com o Telescópio Subarua no Hawaii. Quase toda a luz da estrela, no centro da imagem, foi removida através de processamento digital; a estrela-mãe está coberta por um disco escuro gerado por software. O padrão salpicado em redor da máscara no centro representa os resíduos da subtracção da luz estelar. O super-Júpiter k And b é claramente visível para cima e para a esquerda da estrela. Tem uma separação projectada de 1,8 vezes a distância entre Neptuno e o Sol. Crédito: NAOJ/Subaru/J. Carson (Universidade de Charleston)/T. Currie (Universidade de Toronto)

Dos cerca de 850 exoplanetas - planetas que orbitam outras estrelas que não o Sol - actualmente conhecidos, apenas uma minúscula fracção foi capturada em imagens astronómicas reais. A grande maioria das detecções baseia-se em métodos indirectos. A razão para esta discrepância: as estrelas são muito mais brilhantes do que os seus planetas (tipicamente por um factor de mil milhões ou mais); utilizando técnicas tradicionais de observação, o planeta vai estar escondido no brilho da sua estrela-mãe.

Agora, uma equipe de pesquisa liderada por Joseph Carson (da Universidade de Charleston no estado americano da Virginia do Sul e do Instituto Max Planck para Astronomia, em Heidelberg, Alemanha), conseguiu obter uma imagem de um grande "super-Júpiter" em torno da estrela gigante k And (kappa Andromedae). A sua descoberta faz uso do telescópio Subaru de 8 metros situado no cume do Mauna Kea, Hawaii, operado pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão.

k And é uma estrela muito jovem, com uma idade estimada em 30 milhões de anos (o nosso Sol, em comparação, tem cerca de 5 mil milhões de anos). A obtenção de uma imagem do seu companheiro exoplanetário kappa Andromedae b necessitou técnicas avançadas tanto para a observação como para a análise de imagem. Um dos grandes desafios foi que a órbita do objecto recém-detectado é um pouco maior do que a de Neptuno (1,8 vezes) - a maioria das imagens planetárias foram obtidas para planetas com órbitas significativamente maiores. Com uma massa de aproximadamente 13 vezes a de Júpiter, o objecto poderia ser tanto um planeta ou uma muito leve anã castanha, um objecto intermédio entre planetas e estrelas. As evidências circunstanciais indicam que é provável que seja um planeta.
Este mapa estelar mostra a localização de Kappa Andromedae no céu, visível a olho nu a partir de céus mais ou menos escuros. Crédito: Centro Aeroespacial Goddard/DSS

Um aspecto interessante do novo super-Júpiter é que orbita uma estela muito jovem, e a uma distância comparável a órbitas planetárias dentro do nosso próprio Sistema Solar. Em conjunto, são fortes indicações de que o planeta formou-se de modo semelhante ao dos planetas de massa menor: dentro de um disco primordial e "protoplanetário" de gás e poeira que rodeava a estrela durante a sua fase inicial. Nos últimos anos, os observadores e teóricos têm argumentado que estrelas grandes e massivas como esta são mais propensas a ter grandes planetas do que estrelas mais pequenas como o nosso Sol. No entanto, também tem havido preocupações: as estrelas grandes e jovens emitem enormes quantidades de radiação altamente energética. Esta radiação poderia dissipar partes do disco protoplanetário, que por sua vez atrapalhariam a formação de planetas.

A descoberta do super-Júpiter k And b sugere que as estrelas mais massivas do que 2,5 massas solares são ainda plenamente capazes de produzir planetas dentro dos seus discos primordiais circumestelares - informações chave para os investigadores que trabalham em modelos de formação planetária. A principal vantagem da detecção directa de exoplanetas é a acessibilidade imediata do alvo para estudos de acompanhamento com técnicas astronómicas tradicionais, tais como a análise profunda da sua luz através de espectroscopia. Este é o objectivo de observações em curso da luz emitida por K And b através de uma ampla gama de comprimentos de onda. As observações vão levar a um melhor entendimento da química da atmosfera do gigante gasoso, e produzir informações mais precisas acerca da órbita do objecto e da possível presença de planetas adicionais. No final, os astrónomos deverão ter uma melhor imagem da génese do super-Júpiter, e da formação de planetas em torno de estrelas de grande massa.
Fonte: Astronomia On-Line

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