Primeira imagem confirmada de um planeta recém nascido obtida com o VLT do ESO

O SPHERE, o instrumento caçador de planetas montado no Very Large Telescope do ESO, capturou a primeira imagem confirmada de um planeta se formando no disco de poeira ao redor de uma estrela jovem. O jovem planeta abre o seu caminho ao longo do disco primordial de gás e poeira que rodeia a estrela muito jovem PDS 70. Os dados sugerem que a atmosfera do planeta possui nuvens.

Astrônomos liderados por um grupo do Instituto Max Planck de Astronomia de Heidelberg, na Alemanha, capturaram uma imagem de formação planetária em torno da jovem estrela anã PDS 70. Com o auxílio do instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO (VLT) — um dos instrumentos caçadores de planetas mais poderosos que existem — a equipe internacional fez a primeira detecção robusta de um jovem planeta, chamado PDS 70b, que está abrindo caminho através do material que rodeia a jovem estrela.

Com o instrumento SPHERE, a equipe pôde medir também o brilho do planeta em diversos comprimentos de onda, o que permitiu que fossem deduzidas propriedades da sua atmosfera.

O planeta mostra-se muito bem destacado nas novas observações, sendo visível como um ponto brilhante situado à direita do centro (a esfera negra na imagem). Localiza-se aproximadamente a três bilhões de km de distância da estrela central, o que equivale mais ou menos à distância entre Urano e o Sol. A análise mostra que PDS 70b é um planeta gigante gasoso com uma massa de algumas vezes a massa de Júpiter. A superfície do planeta tem uma temperatura de cerca de 1000º C, o que o torna muito mais quente do que qualquer planeta do nosso Sistema Solar.

O círculo escuro que aparece no centro da imagem deve-se à utilização de um coronógrafo, uma máscara que bloqueia a luz ofuscante da estrela central e permite aos astrônomos detectar o disco e o companheiro planetário, que são muito mais fracos que a estrela. Sem esta máscara, a fraca luz emitida pelo planeta desapareceria completamente no intenso brilho de PDS 70.

“Estes discos situados em torno de estrelas jovens são os locais de nascimento dos planetas, mas até agora apenas algumas observações tinham conseguido detectar pistas que apontavam para a existência de planetas bebês em meio a eles,” explica Miriam Keppler, que liderou a equipe por detrás da descoberta do planeta ainda em formação de PDS 70. “O problema é que, até agora, a maioria destes candidatos a planetas poderia ser apenas estruturas no disco.”

A descoberta do jovem companheiro de PDS 70 é um resultado científico bastante interessante, que já mereceu pesquisas subsequentes. Uma segunda equipe, que envolve muitos dos mesmos astrônomos da equipe da descoberta, incluindo Keppler, fez, nos últimos meses, observações de acompanhamento com o intuito de investigar a jovem companheira planetária de PDS 70 com mais detalhe. Esta equipe não só obteve a imagem muito nítida do planeta que aqui mostramos, como também conseguiu obter um espectro deste objeto. A análise do espectro aponta para a existência de nuvens na atmosfera do planeta.

A companheira planetária de PDS 70 esculpiu um disco de transição — um disco protoplanetário com um “buraco” gigante no centro. Estes buracos interiores são conhecidos há várias décadas e foi sugerido que seriam produzidos pela interação entre o disco e o planeta. Agora estamos vendo o planeta pela primeira vez.

“Os resultados de Keppler abrem uma nova janela para as primeiras fases da complexa evolução planetária, ainda tão mal compreendida,” comenta André Müller, líder da segunda equipe que investigou o jovem planeta. “Precisávamos de observar um planeta no disco de uma estrela jovem para compreendermos realmente os processos por detrás da formação planetária.” Ao determinar as propriedades físicas e atmosféricas do planeta, os astrônomos podem testar modelos teóricos de formação planetária.

Este olhar ao nascimento envolto em poeira de um planeta foi apenas possível graças às impressionantes capacidades tecnológicas do instrumento SPHERE do ESO, o qual estuda exoplanetas e discos em torno de estrelas próximas, usando uma técnica conhecida por imagens de alto contraste — um feito bastante complicado. Mesmo bloqueando a luz emitida por uma estrela com o auxílio de um coronógrafo, o SPHERE tem ainda que usar estratégias de observação e técnicas de processamento de dados complicadas para conseguir obter o sinal emitido pelos tênues companheiros planetários situados em torno das jovens estrelas brilhantes [2], a múltiplos comprimentos de onda e épocas diferentes.

Thomas Henning, diretor do Instituto Max Planck de Astronomia e líder das equipes, resume esta aventura científica: “Após mais de uma década de enormes esforços para construir esta máquina de alta tecnologia, o SPHERE permite-nos agora colher os frutos deste trabalho, presentando-nos com a descoberta de planetas bebês!”

Fonte: ESO