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Uma nova imagem divulgada pelo ESO (Observatório Europeu do Sul) dá-nos pistas sobre como é que planetas com a massa de Júpiter se podem formar. Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) e do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os investigadores detetaram enormes aglomerados de poeira próximo de uma estrela jovem, que poderão colapsar e formar planetas gigantes.
Observações obtidas com o instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) montado no VLT do ESO, representadas a amarelo nesta imagem, mostram que o material poeirento a orbitar em torno da estrela jovem está a coalescer numa série de braços espirais intrincados que se estendem ao longo de distâncias maiores que todo o nosso Sistema Solar.
As regiões azuis representam dados obtidos com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o ESO é um parceiro. Os dados ALMA mostram a estrutura dos braços espirais mais profundamente, revelando enormes aglomerados poeirentos que poderão fragmentar-se e colapsar para formar planetas gigantes aproximadamente do tamanho de Júpiter, por um processo conhecido por “instabilidade gravitacional”.
Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Weber et al.
“Esta descoberta é verdadeiramente excitante já que marca a primeira deteção de aglomerados em torno de uma estrela jovem, com o potencial de dar origem a planetas gigantes,” disse Alice Zurlo, investigadora na Universidad Diego Portales, no Chile, envolvida nas observações.
O trabalho baseia-se numa imagem obtida pelo instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) montado no VLT do ESO, que mostra com extremo detalhe o material que rodeia a estrela V960 Mon. Esta estrela jovem situa-se a mais de 5000 anos-luz de distância da Terra na constelação do Unicórnio e chamou a atenção dos astrónomos em 2014 quando aumentou subitamente o seu brilho em mais de vinte vezes. As observações SPHERE, obtidas pouco depois do início desta “explosão” de brilho, revelaram que a matéria que orbita V960 Mon está a coalescer numa série de braços espirais intrincados que se estendem ao longo de distâncias maiores que todo o nosso Sistema Solar.
Esta descoberta motivou os astrónomos a analisarem observações existentes em arquivo do mesmo sistema obtidas pelo ALMA, do qual o ESO é um parceiro. As observações VLT incidem sobre a superfície da matéria poeirenta em torno da estrela, enquanto o ALMA consegue observar a sua estrutura mais profundamente. “Com o ALMA, tornou-se aparente que os braços espirais se estão a fragmentar, resultando na formação de aglomerados com massas semelhantes às de planetas,” explica Zurlo.
Os astrónomos acreditam que os planetas gigantes se formam ou por “acreção no núcleo”, quando grãos de poeira se juntam, ou por “instabilidade gravitacional”, quando grandes fragmentos de material em torno de uma estrela se contraem e colapsam. Apesar dos investigadores já terem encontrado evidências anteriores para o primeiro destes cenários, as pistas que apoiam o segundo permanecem escassas.
Esta descoberta motivou os astrónomos a analisarem observações existentes em arquivo do mesmo sistema obtidas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o ESO é um parceiro. Os resultados desta análise podem ser vistos na imagem da direita, a azul. Os comprimentos de onda da radiação que o ALMA recolhe permitem observar mais profundamente o material em órbita da estrela, e revelam que os braços espirais se estão a fragmentar e a formar aglomerados com massas semelhantes às de planetas. Estes aglomerados poderão fragmentar-se e colapsar para formar planetas gigantes através de um processo conhecido por “instabilidade gravitacional”.
Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Weber et al.
“Até agora ainda ninguém tinha visto uma observação real de instabilidade gravitacional a ocorrer a escalas planetárias,” disse Philipp Weber, investigador na Universidade de Santiago, Chile, que liderou o estudo publicado na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.
“Há mais de dez anos que o nosso grupo procura sinais de como é que os planetas se formam, por isso não podíamos estar mais entusiasmados com esta descoberta,” disse Sebastián Pérez, membro da equipa da Universidade de Santiago, Chile.
Os instrumentos do ESO ajudarão os astrónomos a revelar mais detalhes sobre este sistema planetário em formação e o ELT (Extremely Large Telescope) desempenhará um papel crucial. Atualmente em construção no deserto chileno do Atacama, o ELT será capaz de observar este sistema com um detalhe sem precedentes, recolhendo informações preciosas sobre ele. “O ELT permitirá explorar a complexidade química que circunda estes aglomerados, ajudando-nos assim a saber mais sobre a composição do material a partir do qual se estão a formar potenciais planetas,” concluiu Weber.
// ESO (comunicado de imprensa)
// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (PDF)
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Discos protoplanetários:
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