Atronomia forense descobre discos planetários no arquivo de dados do Hubble

As duas imagens no topo revelam discos de detritos em torno de estrelas jovens, descobertas em dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA. A ilustração por baixo de cada imagem descreve a orientação dos discos de detritos.
Crédito: NASA/ESA, R. Soummer, Ann Feild (STScI)

Com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, astrónomos aplicaram uma nova técnica de processamento de imagem para obter fotos, no infravermelho próximo, de luz espalhada em cinco discos observados em torno de estrelas jovens na base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais. Estes discos são evidências reveladoras de planetas recém-formados. Se os astrónomos inicialmente perdem alguma coisa na sua análise dos dados, podem fazer novas descobertas ao rever os dados anteriores com novas técnicas de processamento de imagem, graças à riqueza de informações armazenadas no arquivo de dados do Hubble. Foi o que Rémi Soummer, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, Maryland, EUA, e a sua equipa fizeram recentemente durante uma caça a tesouros escondidos do Hubble.

As estrelas em questão foram, inicialmente, observadas com o instrumento NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) do Hubble, com base em assinaturas obtidas pelo Telescópio Espacial Spitzer e pelo IRAS (Infrared Astronomical Satellite) que operou em 1983. Os dados anteriores providenciaram pistas interessantes de que podiam existir discos empoeirados em torno destas estrelas. Partículas pequenas de poeira nos discos podem espalhar luz e, portanto, torná-los visíveis. Mas quando o Hubble observou pela primeira vez estas estrelas, entre 1999 e 2006, não apareceram discos nas imagens do NICMOS.

Recentemente, com melhorias no processamento de imagem, incluindo algoritmos usados no software de reconhecimento facial, Soummer e a sua equipa analisaram novamente as imagens arquivadas. Desta vez, conseguiram ver inequivocamente os discos de detritos e até mesmo determinar as suas formas. O instrumento NICMOS, que começou a recolher dados em 1997, tem sido uma tecnologia tão de ponta que só agora é que a tecnologia terrestre começou a rivalizar com o seu poder. Dado que o Hubble está em operação há quase 24 anos, fornece uma longa lista de observações arquivais de alta qualidade.

"Agora, com estas novas tecnologias no processamento de imagens, podemos voltar ao arquivo e realizar pesquisas de forma mais precisa do que era possível anteriormente com os dados do NICMOS," afirma Dean Hines do STScI. "Estas descobertas aumentam o número de discos de detritos vistos em luz difusa de 18 para 23. Ao adicionar significativamente à população conhecida e ao mostrar a variedade de formas nestes novos discos, o Hubble pode ajudar os astrónomos a aprender mais sobre a formação e evolução dos sistemas planetários," realça Soummer.

Teoriza-se que a poeira nos discos é produzida pela colisão entre pequenos corpos planetários tais como asteróides. Os discos de detritos são constituídos por partículas de poeira formadas a partir destas colisões de trituração. As partículas mais pequenas são constantemente sopradas para fora pela pressão da radiação estelar. Isto significa que devem ser continuamente repostas através de mais colisões. Este jogo de "carrinhos de choque" era comum no Sistema Solar há 4,5 mil milhões de anos atrás. A Lua da Terra e o sistema de satélites em torno de Plutão são considerados subprodutos colisionais. "HD 141943 é uma estrela particularmente interessante," afirma Christine Chen, especialista em discos de detritos. "É uma gémea exacta do nosso Sol durante a época da formação dos planetas terrestres do Sistema Solar."

O Hubble descobriu que a estrela exibe um disco assimétrico visto quase de lado. Esta assimetria pode ser evidência de que o disco está sendo gravitacionalmente esculpido pela força de um ou mais planetas invisíveis. "Como somos capazes de ver estes discos, vamos planear novas observações para estudá-los em mais detalhe, usando outros instrumentos do Hubble e outros telescópios terrestres," acrescenta Marshall Perrin do STScI. "Também estamos trabalhando para implementar as mesmas técnicas como um método de tratamento padrão para o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA," comenta Laurent Pueyo do STScI. "Estes discos serão os principais alvos do Telescópio Webb." A equipa de Soummer está apenas a começar o seu trabalho. Seguidamente, vão procurar estruturas nos discos que sugerem a presença de planetas.

Fonte: Astronomia On-Line