Astrônomos desenvolveram uma nova técnica capaz de estimar a massa de planetas em formação escondidos dentro de discos de gás e poeira ao redor de estrelas jovens.
O estudo, liderado por pesquisadores da Universidade de Warwick em colaboração com cientistas do MIT e da Universidade McMaster, oferece uma nova maneira de investigar mundos recém-nascidos que ainda não podem ser observados diretamente.
A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.
Os cientistas concentraram sua atenção nos chamados discos protoplanetários, enormes estruturas giratórias de gás e poeira onde novos sistemas planetários estão surgindo.
Nos últimos anos, observatórios como o Atacama Large Millimeter Array revelaram que muitos desses discos apresentam impressionantes anéis brilhantes de poeira.
Os astrônomos já suspeitavam que esses anéis fossem esculpidos pela gravidade de planetas jovens escondidos dentro dos discos, mas ainda faltava um método confiável para relacionar as características dos anéis à massa desses planetas.
Agora, a equipe conseguiu encontrar essa ligação.
Utilizando simulações computacionais detalhadas, os pesquisadores analisaram como planetas de diferentes massas alteram a estrutura da poeira ao redor.
Os resultados mostraram que detalhes como a largura do anel, a posição de seu brilho máximo e a quantidade de poeira acumulada carregam informações diretas sobre o planeta oculto.
Segundo a autora principal do estudo, Amena Faruqi, os anéis funcionam como verdadeiras “impressões digitais planetárias”.
A equipe identificou uma relação matemática simples entre a posição do brilho máximo do anel e a massa do planeta responsável por moldá-lo.
O mais importante é que essa relação funciona independentemente do comprimento de onda utilizado nas observações e do tamanho dos grãos de poeira presentes no disco.
Isso significa que o método pode ser aplicado imediatamente a observações já existentes feitas pelo ALMA.
Para testar a técnica, os pesquisadores analisaram o sistema PDS 70, um dos raros casos em que planetas em formação já foram fotografados diretamente dentro do disco protoplanetário.
O método conseguiu reproduzir com precisão estimativas anteriores da massa do planeta PDS 70c, reforçando a confiabilidade da nova abordagem.
Os cientistas também aplicaram o modelo a outros cinco discos observados pelo levantamento exoALMA, prevendo massas para possíveis planetas ainda ocultos.
Além disso, as simulações revelaram que planetas mais massivos podem aprisionar enormes quantidades de poeira dentro desses anéis, chegando a até 20 vezes a massa da Terra.
Segundo os pesquisadores, isso levanta uma questão intrigante: parte dessa poeira concentrada poderia iniciar a formação de novos planetas dentro do próprio anel.
A descoberta pode ajudar os astrônomos a compreender melhor como sistemas planetários se formam e evoluem, incluindo pistas sobre os processos que moldaram o próprio Sistema Solar.
Sobre a Imagem: Conhecido como Projeto de Subestruturas de Disco em Alta Resolução Angular (DSHARP), este “Grande Programa” do ALMA produziu imagens impressionantes de alta resolução de 20 discos protoplanetários próximos e forneceu aos astrônomos novas informações sobre a variedade de características que eles contêm e a velocidade com que os planetas podem surgir. Crédito da imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Andrews et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello.
Link do Estudo: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae6272
Deixe uma resposta