Nota de Imprensa

O nascimento de um planeta gigante?

Candidato a protoplaneta encontrado dentro do seu útero estelar

28 de Fevereiro de 2013

Astrónomos utilizaram o Very Large Telescope do ESO e obtiveram o que é, muito provavelmente, a primeira observação direta de um planeta em formação, ainda envolvido por um espesso disco de gás e poeira. Se for confirmada, esta descoberta ajudar-nos-á a compreender melhor como se formam os planetas, uma vez que será possível testar as teorias atuais versus um alvo observável.

Uma equipa internacional liderada por Sascha Quanz (ETH Zürich, Suíça) estudou o disco de gás e poeira em torno da estrela jovem HD100546, uma estrela relativamente próxima situada a 335 anos-luz de distância da Terra. A equipa surpreendeu-se ao descobrir o que parece ser um planeta em formação, ainda envolvido no disco de material que rodeia a estrela. O candidato a planeta será um gigante gasoso semelhante a Júpiter.

“Até agora, a formação de planetas tem sido um tópico desenvolvido essencialmente por simulações de computador,” diz Sascha Quanz. “Se se confirmar que a nossa descoberta é efetivamente um planeta em formação, então pela primeira vez os cientistas poderão estudar de forma empírica o processo de formação planetária e a interação entre um planeta em formação e o seu meio circundante, desde a fase primordial.”

A estrela HD100546 tem sido muito estudada e foi já sugerida a existência de um planeta gigante situado cerca de sete vezes mais longe da estrela do que a Terra se encontra do Sol. O candidato a planeta agora descoberto situa-se na região exterior do sistema, cerca de dez vezes mais longe [1].

O possível protoplaneta foi detectado como uma ténue mancha situada no disco circunstelar, revelada graças ao instrumento de óptica adaptativa NACO, montado no VLT do ESO, e à técnica inovadora de análise de dados. As observações foram obtidas com o coronógrafo do NACO, que opera nos comprimentos de onda do infravermelho, suprimindo a intensa radiação emitida pela estrela na região onde se encontra o candidato a protoplaneta [2].

De acordo com as atuais teorias, os planetas gigantes crescem ao capturar algum do gás e poeira que restam após a formação da estrela [3]. Os astrónomos descobriram várias características na nova imagem do disco em torno da HD100546, que apoiam esta hipótese de formação de protoplaneta. Estruturas existentes no disco circunstelar poeirento, que poderiam ser causadas por interações entre o planeta e o disco, apareceram próximo do protoplaneta detectado. Existem também indícios de que as regiões em volta do protoplaneta estejam a ser aquecidas pelo processo de formação.

Adam Amara, outro membro da equipa, está entusiasmado com a descoberta. “A investigação sobre exoplanetas é uma das novas fronteiras da astronomia mais excitantes e a obtenção de imagens diretas de planetas é algo ainda muito recente, que só agora começa a ser explorado, beneficiando imenso das recentes inovações nos instrumentos e nos métodos de análise de dados. Neste trabalho usámos técnicas de análise de dados desenvolvidas especificamente para a investigação cosmológica, o que mostra que a partilha de ideias entre diferentes campos pode levar a progressos extraordinários.”

Embora a explicação mais provável para as observações obtidas seja a existência de um protoplaneta, os resultados deste estudo requerem observações suplementares para se confirmar a existência do planeta e invalidar outros cenários menos prováveis mas também plausíveis. Entre outras explicações possíveis, o sinal detectado pode estar a ser emitido por uma fonte de fundo. É igualmente possível que o objeto detectado não seja um protoplaneta, mas sim um planeta completamente formado, que tenha sido ejetado da sua órbita original, próxima da estrela. Quando se confirmar que o novo objeto em torno da HD100546 é, de facto, um planeta em formação, envolvido ainda pelo disco de gás e poeira progenitor, teremos então um laboratório único para estudar o processo de formação de um novo sistema planetário.

Notas

[1] O candidato a protoplaneta orbita a sua estrela 70 vezes mais afastado do que a Terra se encontra do Sol. Esta distância é comparável ao tamanho das órbitas dos planetas anões do Sistema Solar exterior, tal como Éris e Makemake. Esta localização é controversa, já que não se enquadra bem nas atuais teorias de formação planetária. Atualmente, não é ainda claro se o candidato a planeta que foi  encontrado, se encontra nesta posição desde o início ou se, pelo contrário, migrou das regiões mais internas.

[2] A equipa utilizou uma função especial do instrumento chamada filtro de fase apodizado , que aumenta o contraste da imagem próximo da estrela.

[3] Para estudar a formação de planetas, o Sistema Solar não é solução, já que todos os planetas perto de nós se formaram há mais de quatro mil milhões de anos. Durante muitos anos, as teorias sobre formação planetária eram fortemente influenciadas pelo que os astrónomos observavam na nossa vizinhança, já que não se conheciam mais planetas. Desde 1995, altura em que foi descoberto o primeiro exoplaneta, várias centenas de sistemas planetários foram observados, abrindo assim novas oportunidades para o estudo da formação planetária. No entanto, e até agora, nenhum planeta tinha sido ainda “apanhado em flagrante”, em pleno processo de formação, envolvido ainda no disco de material que circunda a jovem estrela progenitora.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico “A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD100546”, by S. P. Quanz et al., que será publicado online a 28 de fevereiro de 2013 na revista da especialidade Astrophysical Journal Letters.

A equipa é composta por Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Suíça), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Holanda), Markus Kasper (ESO, Garching, Alemanha) e Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1310, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.