As estrelas e seus sistemas planetários nascem de nuvens de gás e poeira que colapsam em discos em turbilhão. Os astrônomos não podem ver diretamente os planetas se formando nesses discos porque estão ocultos em todos os detritos. Mas nos últimos anos, novos tipos de telescópios começaram a revelar lacunas nos discos em torno de estrelas jovens, onde planetas podem estar se formando.
Agora, os astrônomos viram gás fluindo em direção às lacunas de um desses discos, como relataram quarta-feira na Nature. A descoberta ajudará os astrônomos a entender como os planetas coletam os gases que compõem suas atmosferas. Também é um sinal de que esses gases “caem” de cima para baixo no disco – não apenas no chamado plano intermediário onde os planetas estão se formando.
E, graças a um modelo de computador, a equipe de cientistas por trás do estudo mostrou que os planetas nesses locais podem explicar os movimentos dos gases observados pelos pesquisadores. Com essa nova evidência, parece provável que esse disco contenha pelo menos três planetas. Como um bônus adicional, os astrônomos descobriram que os movimentos de gás nesses discos protoplanetários são mais complicados do que o esperado.
“Há muito mais acontecendo do que pensávamos anteriormente”, disse o astrônomo Richard Teague, que liderou o estudo na Universidade de Michigan. “Nós pensamos que estava apenas girando de uma maneira bastante suave”.
Observando fluxos de gás
Quando os astrônomos usaram o radiotelescópio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, no Chile, para tirar fotos de jovens estrelas, viram discos claros de poeira ao seu redor. Teague e sua equipe queriam saber o que os gases nesses discos estavam fazendo. Eles analisaram as observações do ALMA do disco de uma jovem estrela, chamado HD 163296, em um comprimento de onda específico da luz emitida pelo gás monóxido de carbono. Embora o gás no disco seja principalmente hidrogênio, o monóxido de carbono emite com maior intensidade nos comprimentos de onda que os pesquisadores podem acessar e permite observações mais detalhadas.
Os pesquisadores descobriram que o gás não estava apenas circulando a estrela dentro do disco. Eles viram gás fluindo para dentro do disco em três anéis concêntricos a diferentes distâncias do centro, como água caindo dos dois lados de uma vala. As três “trincheiras” que encontraram foram 87, 140 e 237 vezes mais afastadas da jovem estrela no centro do que a Terra do Sol. As duas trincheiras internas estavam nos mesmos lugares que as lacunas vistas na poeira deste disco. O mais externo estava mais longe, onde não havia poeira.
Os pesquisadores criaram um modelo computacional de um disco de gás e inseriram três planetas nas distâncias em que haviam visto esse novo fluxo de gás. Com o tempo, o modelo evoluiu para mostrar o mesmo fluxo onde os planetas simulados estavam – exatamente como os pesquisadores haviam visto na HD 163296. Isso significa que é bem provável que os planetas tenham causado o comportamento do fluxo de gás que os pesquisadores viram no disco real.
No futuro, disse Teague, ele planeja estudar o HD 163296 em outros comprimentos de onda que revelarão como o gás está se movendo mais fundo dentro do disco. Ele está animado para saber mais sobre os movimentos detalhados dos gases em um sistema planetário recém-formado.
Publicado em 18/10/2019
Artigo original: http://www.astronomy.com/news/2019/10/waterfall-of-gas-hints-at-origins-of-explanetary-atmospheres
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