Astronomos encontram planeta gigante em torno de estrela muito jovem

Esta imagem a cores falsas de um telescópio interferométrico sub-milimétrico mostra o disco circunstelar de gás e poeira que rodeia a estrela CI Tau.  Crédito: Stephane Guilloteau/Universidade de Bordéus

Em contradição com a ideia de longa data de que os planetas maiores levam mais tempo a formar-se, astrónomos anunciaram a descoberta de um planeta gigante numa órbita íntima em torno de uma estrela tão jovem que ainda mantém um disco circunstelar de gás e poeira. Durante décadas, a sabedoria convencional afirmou que planetas grandes como Júpiter demoram pelo menos 10 milhões de anos para se formar," afirma Christopher Johns-Krull, o autor principal do novo estudo acerca do planeta CI Tau b, que será publicado na revista The Astrophysical Journal. "Isso tem sido posto em causa ao longo dos últimos 10 anos, têm surgido muitas ideias novas, mas a questão-chave é: se queremos entender completamente a formação planetária, precisamos de identificar um número de planetas recém-formados em torno de estrelas jovens".

CI Tau b é pelo menos 8 vezes maior que Júpiter e orbita uma estrela com 2 milhões de anos a aproximadamente 450 anos-luz da Terra na direção da constelação de Touro. Johns-Krull e uma dúzia de coautores da Universidade Rice, do Observatório Lowell, da Universidade do Texas em Austin, da NASA e da Universidade do Norte do Arizona divulgaram a semana passada o estudo revisto por pares.

A Terra e o Sol têm mais de 4 mil milhões de anos e apesar do catálogo exoplanetário com mais de 3300 entradas incluir alguns planetas mais velhos e alguns mais novos do que a Terra, os obstáculos para a sua descoberta em torno de estrelas recém-formadas são diversos e complicados. Existem relativamente poucas estrelas candidatas jovens o suficiente e brilhantes o suficiente para serem observadas em detalhe suficiente com os telescópios existentes e que ainda mantêm discos de gás e poeira a partir dos quais os planetas se formam. As estrelas assim tão jovens são muitas vezes ativas, com explosões visuais e diminuições de brilho, fortes campos magnéticos e manchas estelares enormes que podem "imitar" planetas onde estes não existem.

CI Tau b completa uma órbita em torno da estrela CI Tau a cada nove dias. O planeta foi descoberto pelo método de velocidade radial, uma técnica de caça exoplanetária que depende de pequenas variações na velocidade de uma estrela para determinar a força gravitacional exercida por planetas próximos que são demasiado fracos para observar diretamente com um telescópio. A descoberta resultou de um levantamento iniciado em 2004 de 140 estrelas candidatas na região de formação estelar Touro-Cocheiro.

"Este resultado é único porque demonstra que um planeta gigante pode formar-se tão rapidamente que o gás e poeira remanescente a partir dos quais a estrela jovem se formou, em torno do sistema sob a forma de disco, ainda estão presentes," comenta Lisa Prato do Observatório Lowell, co-líder do levantamento de exoplanetas jovens e coautora do artigo. "A formação de planetas gigantes na parte interna deste disco, onde CI Tau b está localizado, terá um impacto profundo na região onde os planetas terrestres mais pequenos estão também, potencialmente, a formar-se."

Os dados óticos iniciais de velocidade radial, obtidos pelo Observatório McDonald, confirmaram a presença de um planeta, e a equipa acrescentou medições fotométricas do Lowell e cinco anos de observações infravermelhas obtidas também pelo Kitt Peak a fim de descartar a possibilidade de que o sinal ótico era resultado de manchas estelares ou de outros fenómenos. Johns-Krull disse que a equipa examinou cerca de metade das estrelas jovens na amostra do levantamento em Touro-Cocheiro e que os dados de várias destas estrelas sugerem a presença de mais planetas.

"O nosso grupo não é o único à procura de planetas em torno de estrelas jovens e a minha esperança é que os astrónomos possam encontrar um número suficiente para ajudar a responder a várias questões persistentes sobre a formação de planetas," comenta Johns-Krull. "Por exemplo, 'o deserto de anãs castanhas', uma escassez inexplicável de objetos maiores que planetas gigantes, mas mais pequenos que estrelas. Se uma inspeção detalhada de estrelas jovens revelar mais anãs castanhas em órbitas com um período curto do que noutros lugares, tal poderá confirmar a teoria que elas tendem a fundir-se com as suas estrelas centrais poucos milhões de anos após a sua formação."

Fonte: Astronomia Online