JWST detecta blocos de construção planetários em uma galáxia surpreendente

 Planetas podem ser mais comuns em todo o Universo do que se pensava anteriormente, sugerem resultados do Telescópio Espacial James Webb.

A descoberta de ingredientes para a formação de planetas em uma região próxima de uma galáxia vizinha onde se pensava que planetas não poderiam se formar sugere que a formação de planetas pode ser mais comum em todo o Universo do que se acreditava anteriormente. 

Os cientistas encontraram os ingredientes para a formação de planetas em um aglomerado estelar chamado NGC 346, que fica na Pequena Nuvem de Magalhães. Crédito: NASA, ESA, CSA, O. Jones (UK ATC), G. De Marchi (ESTEC) e M. Meixner (USRA). Processamento de imagens: A. Pagan (STScI), N. Habel (USRA), L. Lenkic (USRA) e L. Chu (NASA/Ames) 

Este achado, relatado em 24 de abril na Nature Astronomy e feito com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, tem levado os cientistas a repensar suas teorias sobre a formação planetária.

“Eu esperei muito tempo para poder fazer essas observações”, diz Olivia Jones, astrofísica do UK Astronomy Technology Centre em Edimburgo e autora principal do estudo. “Não foi possível fazê-las antes.”

As descobertas seguem uma enxurrada de outras feitas pelo JWST, que foi lançado em dezembro de 2021 e enviou suas primeiras imagens científicas em julho passado.

A pesquisa foi realizada na região NGC 346, uma área altamente ativa de formação estelar em uma galáxia próxima da Via Láctea chamada Pequena Nuvem de Magalhães (SMC).

A escolha dessa região se deu por sua baixa concentração de metais – que os astrônomos definem como qualquer elemento mais pesado que hidrogênio e hélio. Isso a torna semelhante às condições do “meio-dia cósmico”, um período de cerca de dez bilhões de anos atrás, quando estrelas se formaram em quase todas as galáxias do Universo.

A NGC 346 é também maior do que outras regiões de formação estelar próximas, permitindo aos astrônomos observar mais claramente como as estrelas interagem entre si e como elas se formam.

Os pesquisadores estavam principalmente interessados em estudar estrelas de baixa massa, pois são muito mais comuns no Universo do que estrelas de alta massa. O Sol é uma estrela de baixa massa, portanto, entender a formação estelar na NGC 346 pode ajudar a explicar o nascimento do Sistema Solar.

No entanto, estudar o nascimento de estrelas de baixa massa tem sido um desafio, pois elas emitem muita poeira durante sua formação, o que oculta sua luz. A melhor maneira de enxergar através da poeira é capturando luz infravermelha, algo que o antecessor do JWST, o Telescópio Espacial Hubble, não foi projetado para fazer. “Com o Webb, você pode ver essas estrelas no exato momento em que estão nascendo”, diz Jones.

A poeira, no entanto, também é crucial para detectar a formação de planetas. A poeira liberada por uma estrela quando nasce pode se aglomerar em um disco que, eventualmente, se transforma em planetas. Não se sabia se havia poeira suficiente para a formação de planetas na NGC 346, já que as condições de baixa concentração de metais tornam esses discos suscetíveis à rápida evaporação pela luz.

Os pesquisadores utilizaram filtros na câmera do JWST para encontrar combinações de comprimentos de onda infravermelhos que lhes permitissem identificar estrelas em vários estágios de suas vidas. Eles encontraram poeira suficiente, se acumulando de maneiras características, para indicar que a formação de planetas era possível.

A identificação dos ingredientes para planetas na NGC 346 amplia o entendimento de onde planetas podem existir, diz Stefanie Milam, cientista adjunta do projeto para ciência planetária do JWST no Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland. “Isso nos dá muito mais áreas para começar a procurar por formação de planetas e de estrelas além do que havíamos imaginado inicialmente.”

Os pesquisadores compreendem como, uma vez que os planetas rochosos começam a se formar em galáxias com baixo teor de metais, eles podem coletar mais poeira, diz Jones. No entanto, como a poeira sobrevive o suficiente para estimular a formação de planetas em primeiro lugar, ainda é um mistério.

E o que vem a seguir? Ainda é cedo para dizer se a existência de mais planetas aumenta a probabilidade de haver vida em outros lugares do Universo, diz Jones. Mas ela pretende examinar a NGC 346 mais de perto em busca de sinais de substâncias específicas, como água e dióxido de carbono.

Jones planeja usar o JWST para realizar observações de acompanhamento em cerca de seis meses, focando nos possíveis sistemas planetários relatados no estudo mais recente. No futuro, investigar se outras galáxias inesperadas podem abrigar a formação de planetas ajudará a construir um quadro mais completo de como o processo funciona, diz Milam.

“Eu acho que o espaço para descobertas é simplesmente infinito”, diz Milam. “Sem dúvida, estamos prontos para a próxima geração de astrofísica.”

Em resumo, a descoberta de ingredientes para a formação de planetas em uma área improvável da galáxia Pequena Nuvem de Magalhães, estudada através do Telescópio Espacial James Webb, sugere que a formação de planetas pode ser mais comum em todo o Universo do que se pensava anteriormente.

Essa descoberta abre portas para novas áreas de pesquisa na busca por planetas e, possivelmente, vida extraterrestre. Além disso, oferece uma visão mais aprofundada sobre o processo de formação planetária e como ele pode ocorrer em diferentes condições galácticas.

Fonte: nature.com