Observações exploram disco protoplanetário gelado da estrela PDS 453

Usando o Very Large Telescope (VLT) do ESO, uma equipe internacional de astrônomos inspecionou um disco protoplanetário gelado de uma estrela jovem conhecida como PDS 453. Os resultados do novo estudo, publicados no servidor de pré-impressão arXiv , fornecem informações essenciais sobre a estrutura e composição deste disco.

Observação de alta resolução do PDS 453. Imagem de intensidade polarizada de 1,6 µm do VLT/SPHERE mostrada com um alongamento logarítmico. Crédito: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.04741 

Discos protoplanetários representam um estágio importante na formação de planetas. Astrônomos acreditam que a composição final dos planetas depende do processo químico que ocorre dentro do disco. Portanto, estudos da fase inicial da formação do disco podem ser cruciais para melhorar o conhecimento da formação e evolução de planetesimais, planetas e outros objetos.

PDS 453 é uma jovem estrela de massa intermediária do tipo F localizada a cerca de 424 anos-luz de distância na associação Scorpius-Centaurus OB. A estrela é estimada em cerca de 5 milhões de anos e é assumida como um objeto intermediário entre uma estrela T Tauri de baixa massa e uma estrela Herbig Ae.

O disco protoplanetário de PDS 453 foi identificado pela primeira vez em 2006. É um disco de borda com uma borda externa afiada, potencialmente devido ao truncamento por um objeto companheiro candidato próximo. Observações anteriores deste disco descobriram que ele contém gelo de água em suas camadas acima do plano médio.

Recentemente, um grupo de astrônomos liderados por Laurine Martinien da Universidade Grenoble Alpes na França, empregou o instrumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) do VLT para explorar o disco do PDS 453 em mais detalhes. O estudo foi complementado por dados da Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) do Telescópio Espacial Hubble.

"Neste artigo, apresentamos dados de arquivo do HST/NICMOS e novos dados do VLT/SPHERE, fornecendo a imagem mais nítida e de maior contraste do disco até o momento", escreveram os pesquisadores.

As observações descobriram que o disco protoplanetário de PDS 453 tem a morfologia típica de um sistema altamente inclinado com duas nebulosas de reflexão. As imagens mostram que o disco se estende de perto da superfície estelar até uma distância de cerca de 160 UA, com uma transição brusca a 70 UA que produz uma característica clara semelhante a um anel. A inclinação do disco foi medida em 80 graus.

O disco do PDS 453 é composto de uma mistura de poeira e gelo de água. Foi descoberto que 10% da parte interna e 20% da parte externa do disco contêm (por volume) gelo de água. Este nível é similar ao que é tipicamente sugerido a partir de observações de gelo de água para discos em uma ampla faixa de inclinações. 

Os astrônomos concluíram que seus resultados sugerem que o disco de PDS 453 está em uma configuração rara na qual nossa linha de visão para a estrela roça a superfície superior do disco. Eles notaram que observações adicionais deste disco, especialmente usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) ou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), são necessárias para restringir melhor os parâmetros desta estrutura.

Fonte: phys.org