Os discos de detritos ao redor das estrelas da sequência principal são tênues cinturões de poeira que se acredita serem produzidos quando asteróides ou outros planetesimais colidem e se fragmentam. Eles são comuns: mais de cerca de um quarto de todas as estrelas da sequência principal têm discos de detritos e, como esses discos podem ser difíceis de detectar, é provável que a fração seja ainda maior.
Os instrumentos atuais só são capazes de detectar discos de detritos em sistemas que são pelo menos uma ordem de magnitude mais luminosos do que o disco gerado pelo Cinturão de Kuiper do sistema solar (a região que se estende desde a órbita de Netuno em cerca de trinta unidades astronômicas até cerca de cinquenta au )
A poeira nos discos de destroços é digna de estudo por si só, mas também oferece uma oportunidade de rastrear as propriedades dos sistemas planetários. Os maiores grãos de poeira (tão grandes quanto um milímetro), cujo espalhamento coletivo é medido com telescópios como o ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array), são relativamente não afetados por ventos estelares ou pressão de radiação. Em vez disso, sua distribuição revela os efeitos da gravidade e das colisões. A “zona caótica” é a região estendida ao redor de um planeta dentro da qual a poeira não tem órbitas gravitacionais estáveis, resultando em uma lacuna cuja largura depende, entre outras coisas, da massa do planeta. Um planeta em um disco de detritos pode criar tal lacuna, e as medições das dimensões da lacuna podem, portanto, ser usadas para deduzir a massa do planeta – um parâmetro importante do exoplaneta que, de outra forma, seria difícil de obter.
Os astrônomos do CfA Sean Andrews e David Wilner eram membros de uma equipe que usou o ALMA para estudar o conhecido disco de detritos ao redor da estrela HD 206893, a cerca de 135 anos-luz de nós. A estrela também tem uma companheira binária anã marrom orbitando cerca de 10au e cuja massa é de cerca de 15-30 massas de Júpiter. As imagens do ALMA resolvem espacialmente o disco – ele se estende por cerca de 50-185 au – e os astrônomos encontram evidências de uma lacuna que se estende por cerca de 63-94 au. Se a lacuna foi esculpida por um único planeta em uma órbita circular, a teoria da zona caótica implica que o planeta deveria ter uma massa de cerca de 1,4 massa de Júpiter e uma órbita de cerca de 79 au. Futuras observações do ALMA de alta resolução têm o potencial de ajudar a restringir o comportamento dinâmico da anã marrom, bem como melhorar a caracterização do novo planeta inferido.
Publicado em 05/12/2021 17h47
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