Astrônomos identificam disco de formação de lua nos arredores de exoplaneta jovem pela primeira vez
Esta imagem mostra em vistas amplas (à esquerda) e de perto (à direita) o disco cd formação de lua em torno do PDS 70c, um exoplaneta semelhante a Júpiter a quase 400 anos-luz de distância.
Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
A partir de uma parceria entre o rádio-observatório Atacama Large Millimeter Array (ALMA) e Observatório Europeu do Sul (ESO), pela primeira vez, os astrônomos conseguiram detectar a existência de um disco de formação de uma lua ao redor de um planeta localizado fora do nosso Sistema Solar. As observações lançarão uma nova luz sobre como se formam luas e planetas em sistemas estelares jovens.
“Nosso trabalho apresenta uma detecção clara de um disco de material a partir do qual pode estar ocorrendo a formação de satélites”, disse Myriam Benisty. Pesquisadora da Universidade de Grenoble, na França, e da Universidade do Chile, ela liderou a nova pesquisa publicada no The Astrophysical Journal Letras. ” As observações foram obtidas em uma resolução tão extraordinária que pudemos identificar claramente a associação do disco ao planeta, e restringir seu tamanho”.
O disco em questão é chamado de disco circunplanetário. Ele está ao redor do PDS 70c, um de dois planetas gigantes semelhantes a Júpiter que circulam uma estrela a quase 400 anos-luz de distância . Os astrônomos já haviam, anteriormente, encontrado indícios de um disco “de formação de luas” em torno deste mesmo exoplaneta. Mas, como não conseguiam distinguir claramente o disco do ambiente circundante, eles não puderam confirmar sua detecção até o momento.
Além disso, com a ajuda do ALMA, Benisty e sua equipe descobriram que o valor do diâmetro do disco é aproximadamente o mesmo da distância do nosso Sol até a Terra, e sua massa é suficiente para formar até três satélites do tamanho da Lua.
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Esses resultados não são apenas essenciais para entender como as luas surgem. “As novas observações também são extremamente importantes para provar teorias de formação de planetas que não puderam ser testadas até agora”, disse Jaehan Bae, pesquisador do Laboratório da Terra e Planetas do Carnegie Institution for Science, EUA, e autor do estudo.
Os planetas se formam a partir de discos de poeira ao redor de estrelas jovens, limpando suas órbitas à medida que crescem ao “devorarem” o material desse disco circunstelar. Nesse processo, um planeta pode adquirir seu próprio disco circunplanetário. O disco pode contribuir para o crescimento do planeta ao regular a quantidade de material que cai sobre ele. Ao mesmo tempo, o gás e a poeira no disco circunplanetário podem se reunir em corpos progressivamente maiores por meio de múltiplas colisões, levando ao nascimento de luas.
No entanto, os detalhes desses processos ainda são desconhecido . “Em resumo, não está claro quando, onde e como os planetas e luas se formam”, explicou Stefano Facchini, também envolvido na pesquisa.
“Mais de 4 mil exoplanetas foram encontrados até agora, mas todos eles foram detectados em sistemas maduros. O PDS 70b e o PDS 70c formam um sistema que lembra o par Júpiter-Saturno. Estes são os únicos dois exoplanetas já detectados que ainda estão em processo de formação”, explicou Miriam Keppler. A pesquisadora do Instituto Max Planck de Astronomia da Alemanha também é uma das coautoras do estudo.
“Este sistema, portanto, nos oferece uma oportunidade única de observar e estudar os processos de formação de planetas e satélites”, acrescenta Facchini.
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Os planetas foram descobertos pelo Very Large Telescope (VLT) do ESO em 2018 e 2019, respectivamente. Desde então, devido a sua natureza única, diversos outros telescópios e instrumentos já os observaram muitas vezes.
As últimas observações em alta resolução do ALMA permitiram que os astrônomos obtivessem mais informações sobre o sistema. Além de confirmarem a detecção do disco circunplanetário em torno do PDS 70c e calcularem seu tamanho e massa, eles descobriram que o PDS 70b não mostra evidências de possuir tal disco, indicando que ele.
Será possível obter um entendimento ainda mais profundo do sistema planetário quando entrar em operação o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO. O telescópio está atualmente em construção no Cerro Armazones, no deserto chileno de Atacama. “O ELT será fundamental para esta pesquisa, pois, com sua resolução muito mais alta, poderemos mapear o sistema em detalhes”, disse o coautor Richard Teague, pesquisador do Centro Harvard & Smithsonian de Astrofísica. Com o Imageador e Espectrógrafo de infravermelho do ELT, a equipe será capaz de observar os movimentos do gás em torno do PDS 70c para obter uma imagem 3D completa do sistema.
Publicado em 28/07/2021