Astrônomos testemunham momento raro: o nascimento de um exoplaneta. Descoberta revela insights sobre formação planetária.
Embora os astrônomos tenham identificado mais de 5.000 exoplanetas, ou seja, planetas que orbitam estrelas diferentes do Sol, são raros os casos em que se consegue observar o nascimento desses corpos celestes. Até recentemente, apenas dois casos tinham sido registrados: PDS b e PDS c, exoplanetas gasosos gigantes em órbita de uma estrela anã situada a cerca de 370 anos-luz da Terra, na constelação de Centaurus.
Contudo, um novo estudo publicado na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society aumentou a lista de protoplanetas confirmados – aqueles que ainda estão em formação – para três, após uma equipe de cientistas belgas e australianos descobrir o protoplaneta HD 169142 b. A equipe conseguiu registrar imagens de HD 169142 b esculpindo uma trilha espiral no disco de poeira ao redor de uma estrela localizada a 374 anos-luz da Terra.
A descoberta não apenas representa uma contribuição significativa ao limitado catálogo de protoplanetas, mas também oferece evidências adicionais em apoio às teorias sobre a formação planetária. Essas teorias postulam que planetas se originam a partir da aglomeração de poeira, gás e outros materiais presentes nos chamados discos protoplanetários que se formam em torno de estrelas jovens.
“Considerando o número bastante reduzido de protoplanetas confirmados até o momento, a descoberta dessa fonte e a subsequente investigação associada têm o potencial de aprimorar nossa compreensão sobre os mecanismos de formação planetária, especialmente no caso de planetas gigantes, como Júpiter”, afirmou Valentin Christiaens, coautor do estudo e astrofísico da Universidade de Liege, na Bélgica, em um comunicado oficial.
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O que um planeta em crescimento precisa
HD 169142 b, um planeta gasoso gigante com uma massa aproximada à de Júpiter e a possibilidade de crescimento ao longo do tempo, orbita sua estrela a uma distância 37 vezes maior do que a distância entre a Terra e o Sol, ou seja, um pouco além da órbita de Netuno em nosso sistema solar.
Por meio de observações realizadas de 2015 a 2019 com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul, os pesquisadores conseguiram identificar lacunas no disco protoplanetário que circunda a estrela HD 169142, além de espirais presentes no gás e poeira. Essas observações são exatamente o que seria esperado de um proto-Júpiter gigante e em rotação, deixando um rastro conforme orbita a estrela e atrai material para sua própria formação.
Além de capturar imagens do nascimento de um planeta, os pesquisadores descobriram que HD 169142 b estava envolto em poeira, o que poderia indicar a presença de um disco circumplanetário. Pode-se pensar nesse disco como uma versão em menor escala do disco protoplanetário que envolve a estrela, porém orbitando o próprio protoplaneta. É possível que luas eventualmente se formem a partir desse disco circumplanetário, assim como HD 169142 b está se formando a partir do disco protoplanetário ao redor de sua estrela.
Como os pesquisadores fizeram
O Very Large Telescope (VLT) é um conjunto de quatro telescópios ópticos de grande porte localizados no norte do Chile. Os pesquisadores empregaram um dos instrumentos do VLT, o Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE), que utiliza tecnologia de óptica adaptativa para ajustar rapidamente os espelhos e as lentes ópticas dos telescópios, com o intuito de anular os efeitos de distorção causados pela espessura da atmosfera terrestre. Isso permitiu à equipe de pesquisa realizar estudos do sistema HD 169142 em luz infravermelha.
“Considerando que esperamos que os planetas estejam em uma fase quente durante sua formação, o telescópio capturou imagens em infravermelho de HD 169142, com o propósito de buscar a assinatura térmica do processo de formação do planeta. Com base nesses dados, pudemos confirmar a presença de um planeta”, afirmou o principal autor do estudo, Ian Hammond, candidato a Ph.D. pela Universidade de Monash, em um comunicado. “No espectro infravermelho, também foi possível visualizar um braço espiral no disco, ocasionado pela interação do planeta e claramente visível em sua trajetória.”
Por que catalogar protoplanetas é importante
A descoberta de HD 169142 b é de grande importância, pois fornece aos astrônomos uma base ampliada para avaliar outras possíveis detecções de protoplanetas.
“Nos últimos dez anos, houve uma quantidade considerável de falsos positivos nas detecções de planetas em formação”, afirmou Christiaens. “O status dos demais candidatos ainda está sujeito a debates intensos na comunidade científica.”
Uma investigação mais aprofundada do rastro espiral deixado por HD 169142 b, especialmente através de futuras observações com o Telescópio Espacial James Webb, poderia auxiliar os astrônomos na identificação e confirmação de outras descobertas protoplanetárias, conforme destacado por Hammond.
“É possível que outros discos protoplanetários, que também exibem estruturas espirais, possam abrigar planetas ainda não detectados”, acrescentou ele.
