Evidências de formação planetária a 335 anos-luz da terra

Impressão de artista da estrela HD100546 e do seu disco de gás e poeira. Crédito: P. Marenfeld & NOAO/AURA/NSF

Uma equipe internacional de cientistas descobriu novas evidências da formação de planetas em torno de uma estrela a cerca de 335 anos-luz da Terra. A equipe descobriu emissões de monóxido de carbono que sugerem fortemente a existência de um planeta em órbita de uma estrela relativamente jovem conhecida como HD100546. O candidato a planeta é o segundo que os astrónomos descobrem em órbita da estrela. As teorias de como os planetas se formam estão bem desenvolvidas. Mas caso se confirmem os achados do novo estudo, a actividade em redor de HD100546 marcará uma das primeiras vezes que os astrónomos foram capazes de observar directamente o processo de formação planetária.

"Novas descobertas da estrela podem permitir que os astrónomos testem as suas teorias e aprendam mais sobre a formação de sistemas estelares, incluindo o nosso", afirma Sean Brittain, professor de astronomia e astrofísica da Universidade de Clemson, no estado americano da Carolina do Sul. Este sistema está muito perto da Terra, em comparação com outros," realça. "Somos capazes de estudá-lo com um nível de detalhe que não é possível para estrelas mais distantes. Este é o primeiro sistema onde fomos capazes de o fazer."

"Assim que entendermos o que realmente se passa, as ferramentas que desenvolvemos podem ser aplicadas a um maior número de sistemas mais distantes e difíceis de observar. Durante mais de uma década, a equipa apontou alguns dos telescópios mais poderosos da Terra na direcção da nuvem de gás e poeira com a forma de disco que rodeia HD100546. A estrela é cerca de 2,5 vezes maior e 30 vezes mais brilhante que o Sol, comenta Brittain. Encontra-se na direcção da constelação de Mosca, visível apenas a partir do Hemisfério Sul. Brittain fez três viagens ao Chile, desde 2003, para recolher dados sobre a pesquisa. Usou os telescópios do Observatório Gemini e do ESO.

O novo planeta que os astrónomos acreditam ter encontrado parece ser um gigante gasoso com pelo menos três vezes o tamanho de Júpiter. A sua distância à estrela é equivalente à distância entre Saturno e o Sol. A equipe usou uma técnica chamada "espectro-astrometria", que permite a medição de pequenas mudanças na posição da emissão do monóxido de carbono. Foi detectada uma fonte excedentária de emissão de monóxido de carbono que parece variar em posição e velocidade. A variação de posição e velocidade são consistentes com o movimento de translação em torno da estrela.

Sean Brittain trabalha no seu computador em Kinard Hall.  Crédito: Universidade de Clemson

A hipótese mais provável é que a emissão vem de um disco "circumplanetário" de gás em órbita do gigante gasoso, acrescenta Brittain. Outra possibilidade é que estamos a ver a sequência de interacções gravitacionais entre o objecto e o disco circum-estelar de gás e poeira que rodeia a estrela". Os membros da equipa relataram as suas descobertas numa edição recente da revista The Astrophysical Journal. O próximo passo no estudo será a captura de imagens usando câmaras acopladas ao VLT (Very Large Telescope) do ESO ou ao Telescópio Gemini Sul.

Há muito que se pensa que os discos circumplanetários rodeiam planetas gigantes durante o nascimento, mas não existiam muitas evidências observacionais da sua existência para lá do Sistema Solar. Acredita-se serem o local de nascimento de luas, como as que orbitam Júpiter. Existem diferentes modelos de discos circumplanetários, mas nunca tínhamos visto um," comenta Brittain. Os discos formam-se em muitos tipos de ambiente no Universo como consequência de uma lei fundamental da física conhecida como "conservação do momento angular". A lei diz que um objecto giratório vai continuar a girar com a mesma velocidade angular a não ser que uma força actue sobre ele. Se o objecto ficar mais pequeno, vai girar mais depressa e vice-versa.

O mesmo princípio que faz com que os patinadores artísticos acelerem quando colocam os braços perto do seu corpo também faz com que os discos que se formam em redor de objectos caiam na sua direcção. Isto é verdade para discos em torno de buracos negros supermassivos no centro de galáxias, discos circum-estelares em redor de estrelas jovens e discos circumplanetários em redor de planetas em formação.Os astrónomos são muito competentes a encontrar planetas já formados em redor de estrelas próximas, mas tem sido difícil observar os planetas em processo de formação," afirma Mark Leising, director do departamento de astronomia e astrofísica da Universidade Clemson.

Já tinham sido previamente encontradas evidências da formação de outro planeta mais longe de HD100546. Uma bolha de gás e poeira, que tem ficado mais densa ao longo do tempo, foi descoberta à mesma distância que Plutão está do Sol. "Está no processo de colapso," afirma Brittain. "Talvez daqui a um milhão de anos exista aí outro planeta e disco. O candidato a planeta exterior seria um gigante gasoso com o tamanho de Júpiter. Está entre as evidências que apontam para a formação planetária múltipla e talvez sequencial.
Fonte: Astronomia Online - Portugal