Utilizando o telescópio Atacama
Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrônomos descobriram pela
primeira vez que a região exterior de um disco de poeira em torno de uma anã
marrom, contém grãos sólidos com tamanhos da ordem de milímetros, comparáveis
aos encontrados em discos mais densos situados em torno de estrelas recém
nascidas. Esta descoberta surpreendente desafia as teorias de formação dos
planetas rochosos do tipo terrestre e sugere que os planetas rochosos podem ser
ainda mais comuns no Universo do que o que se esperava. O estudo publicado na
revista especializada Astrophysical Journal Letters.
Pensa-se que os planetas
rochosos se formam a partir de colisões aleatórias e fusão do que são,
inicialmente, partículas microscópicas situadas no disco de material em torno
de uma estrela. Estes grãos minúsculos, conhecidos como poeira cósmica, são
muito semelhantes a fuligem ou areia muito finas. No entanto, nas regiões
exteriores em torno de uma anã marrom - um objeto do tipo estelar, mas
demasiado pequeno para brilhar como uma estrela - os astrônomos esperavam que
os grãos de poeira não pudessem crescer, já que os discos são bastante esparsos
e as partículas deslocar-se-iam muito depressa para se poderem fundir após uma
colisão. Igualmente, as teorias principais dizem que quaisquer grãos que se
consigam formar devem mover-se muito depressa na direção da anã marrom central,
desaparecendo assim das regiões mais exteriores do disco, onde poderiam ser
detectados.
"Ficámos muito
surpreendidos ao encontrar grãos de poeira do tamanho do milímetro neste disco
pequeno e fino," disse Luca Ricci, do California Institute of Technology,
EUA, que liderou a equipa de astrônomos, sediados nos Estados Unidos, Europa e
Chile.
"Grãos sólidos deste
tamanho não deveriam ser capazes de se formar nas regiões exteriores frias de
um disco em torno de uma anã marrom, mas aparentemente é o que está a
acontecer. Não podemos ter a certeza que um planeta rochoso se forme neste
local, ou até que já se tenha formado, mas estamos a ver os primeiros passos
deste fenómeno, e por isso mesmo teremos que alterar as nossas suposições sobre
as condições necessárias ao crescimento de sólidos," disse ele.
A elevada resolução do
ALMA comparada com os telescópios anteriores, permitiu também à equipa
localizar monóxido de carbono gasoso em torno da anã marrom - é a primeira vez
que gás molecular frio é detectado num tal disco. Esta descoberta, juntamente
com a dos grãos milimétricos, sugere que o disco é muito mais parecido aos
discos que se encontram em torno de estrelas jovens do que o suposto
anteriormente.
Ricci e colegas fizeram
esta descoberta com o auxílio do telescópio ALMA parcialmente completo, situado
no deserto chileno a elevada altitude. O ALMA é uma coleção, em crescimento, de
antenas de alta precisão, em forma de prato, que trabalham em conjunto, como se
de um único telescópio se tratassem, para observar o Universo com imenso
detalhe e sensibilidade. O ALMA "vê" o Universo na radiação
milimétrica, a qual é invisível ao olho humano. Prevê-se que a construção do
ALMA esteja terminada em 2013, mas os astrônomos observam já utilizando uma
rede parcial de antenas ALMA, desde 2011.
Os astrônomos apontaram o
ALMA à jovem anã marrom ISO-Oph 102, também conhecida como Rho-Oph 102, situada
na região de formação estelar Rho Ophiuchi, na constelação do Serpentário. Com
cerca de 60 vezes a massa de Júpiter mas apenas 0,06 a do Sol, a anã marrom não
tem massa suficiente para iniciar as reações termonucleares que fazem brilhar
as estrelas. No entanto, emite calor libertado pela sua lenta contração
gravitacional e brilha com uma cor avermelhada, embora seja muito menos
brilhante que uma estrela.
O ALMA coletou a radiação
emitida pelo material do disco aquecido pela anã marrom. Os grãos de poeira do
disco não emitem muito radiação a comprimentos de onda maiores que o seu
próprio tamanho, por isso um decréscimo caraterístico no brilho pode ser medido
a comprimentos de onda maiores. O ALMA é o instrumento ideal para medir este
decréscimo e deste modo estimar o tamanho dos grãos. Os astrônomos compararam o
brilho do disco nos comprimentos de onda de 0,89 mm e 3,2 mm. O decréscimo em
brilho de 0,89 mm para 3,2 mm não é tão abrupto quanto se esperava, mostrando
que, pelo menos, alguns dos grãos têm um milímetro ou mais de tamanho.
"O ALMA é uma
ferramenta poderosa para investigar os mistérios dos sistemas planetários em
formação," comentou Leonardo Testi do ESO, um membro da equipa de
investigação. "Para fazer esta observação com a geração anterior de
telescópios, teríamos que ter observado durante praticamente um mês inteiro - o
que na prática seria demasiado longo. Mas, utilizando apenas um quarto das
antenas do ALMA, pudemos fazer a observação em menos de uma hora!" disse
ele.
No futuro próximo, o
telescópio ALMA completo será suficientemente poderoso para obter imagens
detalhadas dos discos em torno da Rho-Oph 102 e outros objetos. Ricci explicou,
"Poderemos brevemente detectar, não apenas a presença de pequenas
partículas nos discos, mas também mapear como é que elas se distribuem no disco
circumstelar e como é que interagem com o gás que também detectamos no disco, o
que nos ajudará a compreender melhor como é que os planetas se formam."
Fonte: Terra
Nenhum comentário:
Postar um comentário