Imagens raras: discos formadores de planetas ao redor de estrelas

Uma equipe internacional de astrônomos capturou 15 imagens dos aros interiores de discos formadores de planetas.

Esses discos, compostos de poeira e gás, se desenvolvem em torno de estrelas jovens e se tornam planetas.

Logo, os novos cliques podem ajudar os cientistas a compreender melhor o processo de formação planetária.

Melhor resolução

Antes do novo estudo, os pesquisadores tinham algumas hipóteses sobre discos protoplanetários baseados em conhecimentos anteriores.

Por exemplo, eles creem que planetas rochosos como a Terra se formam nas regiões mais internas desses discos, a menos de cinco unidades astronômicas (o que é cerca de cinco vezes a distância da Terra ao sol) da estrela ao redor do qual o disco se desenvolve.

No entanto, as melhores imagens que tínhamos destes discos até então, embora tivessem sido feitas com os maiores telescópios de espelho único existentes, não capturavam seus detalhes – nestas fotos, as regiões próximas à estrela, onde supostamente planetas rochosos se formam, eram cobertas por apenas alguns pixels.

“Precisávamos visualizar esses detalhes para poder identificar padrões que poderiam trair a formação do planeta e caracterizar as propriedades dos discos, o que exigia uma técnica de observação completamente diferente. Estou feliz por termos agora pela primeira vez 15 dessas imagens”, disse o principal autor do novo estudo, Jacques Kluska, da Universidade Católica de Lovaina, na Bélgica.

A técnica

Para criar as novas imagens, os pesquisadores utilizaram o instrumento PIONIER do Observatório Europeu do Sul, no Chile.

Em seguida, os cientistas aplicaram uma técnica chamada de interferometria infravermelha, combinando a luz coletada por quatro telescópios.

A técnica em si não gerou uma fotografia da fonte observada; os detalhes dos discos precisaram ser reconstruídos através de modelos matemáticos, de forma semelhante ao modo como a primeira imagem de um buraco negro foi feita.

“Distinguir detalhes na escala das órbitas de planetas rochosos como a Terra ou Júpiter (como você pode ver nas imagens) – uma fração da distância Terra-sol – é equivalente a ser capaz de ver um ser humano na lua ou distinguir um fio de cabelo a 10 km de distância. A interferometria infravermelha está sendo rotineiramente usada para descobrir os mínimos detalhes dos objetos astronômicos. Combinar essa técnica com a matemática avançada finalmente nos permite transformar os resultados dessas observações em imagens”, afirmou um dos autores do novo estudo, Jean-Philippe Berger, da Universidade Grenoble-Alpes (França), encarregado do trabalho com o instrumento PIONIER.

O que já descobrimos

De acordo com os pesquisadores, graças às novas imagens, alguns achados se destacam imediatamente.

Essa imagem de um disco protoplanetário em torno de uma estrela foi capturada com o Telescópio Muito Grande do Observatório Europeu do Sul. A órbita de Júpiter e da Terra foram adicionadas para referência.

“Você pode ver que alguns pontos são mais brilhantes ou menos brilhantes, como nas imagens acima: isso sugere processos que podem levar à formação de planetas. Por exemplo: pode haver instabilidades no disco que podem levar a vórtices em que o disco acumula grãos de poeira espacial que podem crescer e evoluir para um planeta”, explicou Berger.

No futuro

Os pesquisadores planejam realizar análises adicionais para identificar os mecanismos por trás das irregularidades observadas, como pontos com luz mais ou menos brilhante.

Kluska também fará novas observações direcionadas para a formação de planetas nas regiões dos discos mais próximas à estrela, para obter mais detalhes.

Por fim, Kluska está liderando uma equipe para pesquisar 11 discos em torno de outras estrelas, tipos mais velhos que os observados neste estudo, uma vez que os cientistas pensam que elas também podem gerar planetas.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Astronomy & Astrophysics. [Phys]

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