Usando o mais poderoso conjunto de radiotelescópios da Terra, os astrônomos fizeram as primeiras observações de um disco circumplanetary de gás e poeira como o que se acredita ter nascido as luas de Júpiter.
A descoberta, publicada on-line hoje na revista Astrophysical Journal Letters, acrescenta à história intrigante do planeta PDS 70 c, um gigante de gás ainda em formação a cerca de 370 anos-luz da Terra que foi revelado no mês passado em imagens de luz visível.
Usando o maciço de 66 milímetros de antena do Atacama (ALMA) no Chile, a astrônoma Andrea Isella e colegas da Universidade de Rice coletaram sinais de rádio de ondas milimétricas que revelaram a presença de grãos de poeira no sistema estelar onde PDS 70c e seu planeta irmão, PDS 70 b, ainda estão se formando.
“Planetas se formam a partir de discos de gás e poeira ao redor de estrelas recém-formadas, e se um planeta é grande o suficiente, ele pode formar seu próprio disco enquanto reúne material em sua órbita ao redor da estrela”, disse Isella. “Júpiter e suas luas são um pequeno sistema planetário dentro do nosso sistema solar, por exemplo, e acredita-se que as luas de Júpiter se formaram a partir de um disco circunvizinho quando Júpiter era muito jovem”.
Mas a maioria dos modelos de formação planetária mostra que os discos circumplanetários desaparecem em cerca de 10 milhões de anos, o que significa que os discos circumplanetários não existem em nosso sistema solar há mais de 4 bilhões de anos. Para procurá-los em outro lugar e coletar evidências observacionais para testar as teorias da formação planetária, Isella e seus colegas procuram por sistemas estelares muito jovens, onde eles podem observar diretamente os discos e os planetas ainda se formando dentro deles. No novo estudo, Isella e colegas analisaram as observações feitas pelo ALMA em 2017.
“Há um punhado de planetas candidatos que foram detectados em discos, mas este é um campo muito novo, e todos eles ainda são debatidos”, disse Isella. “(PDS 70 b e PDS 70 c) estão entre os mais robustos porque houve observações independentes com diferentes instrumentos e técnicas.”
O PDS 70 é uma estrela anã com cerca de três quartos da massa do sol. Ambos os planetas são 5-10 vezes maiores que Júpiter, e o mais interno, PDS 70 b, orbita a cerca de 1,8 bilhão de milhas da estrela, aproximadamente a distância do Sol a Urano. O PDS 70 c está a um bilhão de quilômetros a mais, numa órbita do tamanho da Netuno.
O PDS 70 b foi revelado pela primeira vez em 2018 em imagens de luz infravermelha de um instrumento de caça ao planeta chamado SPHERE no Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory. Em junho, os astrônomos usaram outro instrumento VLT chamado MUSE para observar um comprimento de onda visível da luz conhecido como H-alpha, que é emitido quando o hidrogênio cai em uma estrela ou planeta e se torna ionizado.
“H-alpha nos dá mais confiança de que estes são planetas porque sugere que eles ainda estão atraindo gás e poeira e crescendo”, disse Isella.
As observações de comprimento de onda milimétricas do ALMA fornecem ainda mais evidências.
“É complementar aos dados ópticos e fornece confirmação completamente independente de que há algo lá”, disse ele.
Isella disse que a observação direta de planetas com discos circumplanetary pode permitir que os astrônomos testem teorias sobre a formação de planetas.
“Há muito que não entendemos sobre como os planetas se formam, e agora finalmente temos os instrumentos para fazer observações diretas e começar a responder perguntas sobre como nosso sistema solar se formou e como outros planetas podem se formar.”
Isella é professora assistente de física e astronomia e das ciências da Terra, ambientais e planetárias da Rice e co-investigadora do projeto CLEVER Planets, financiado pela NASA e financiado pela NASA.
Publicado em 11/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-moon-forming-disk-distant-planet.html
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