Artigo traduzido de ALMA Observatory.
Novas observações feitas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) do disco que rodeia uma estrela jovem, com menos massa do que o Sol, confirma teorias sobre a interação entre os planetas e os discos recém-formados. Uma equipe de astrônomos liderados por Héctor Cánovas da Universidad de Valparaíso e o Millennium ALMA Disk Nucleus (MAD) observou o anel de poeira possivelmente esculpido por planetas em formação em torno da estrela Sz 91, a uma distância de aproximadamente 650 anos-luz da Terra.
Os resultados obtidos mostram o primeiro disco em torno de uma estrela que é menos massiva que a nossa – ela tem apenas metade da massa do nosso Sol – que apresenta simultaneamente uma migração de partículas de poeira das zonas ultraperiféricas e sinais evidentes da interação entre os planetas jovens com o disco na zona mais interior.
Planetas nascem em discos de gás e poeira que cercam estrelas jovens e os alimentam com a matéria, deixando uma “pegada” desta interação na estrutura do disco. Os modelos teóricos que estudam essa interação predizem que os planetas esculpem o disco protoplanetário, criando um “buraco” na parte mais interna do disco, e impedem as partículas de poeira porte mm (como grãos de areia em uma praia) de prosseguir a sua viagem rumo a estrela central. Ao mesmo tempo, as partículas de poeira nas partes mais exteriores do disco (o mais distante da estrela) são atraídos pela força gravitacional da estrela.
A combinação de ambos os efeitos deve criar estruturas de poeira na forma de um anel em discos que hospedam planetas gigantes recém-formados no interior.
“A imagem nítida do ALMA mostra um anel em torno da jovem estrela. E é um anel surpreendentemente grande, mais de três vezes o tamanho da órbita de Netuno (um raio com cerca de 110 unidades astronômicas [UA])”, explica Héctor Cánovas.
A imagem do ALMA só mostra o anel, pois o telescópio de rádio detecta as partículas de poeira frias que a compõem, e não os planetas e as estrelas, pois esses são compostos principalmente por gás quente.
“Com base no paradigma atual das interações entre planeta e disco, apenas planetas gigantes que orbitam o interior do disco podem explicar a presença de um anel com um grande raio como esse”, indica Antonio Hales, astrônomo do ALMA e membro da equipe de pesquisa.
O acúmulo de partículas de pó numa estrutura anelar estreita, como é o caso com Sz91, pode favorecer a formação de mais planetas, porque a alta densidade de partículas de poeira no anel proporcionaria as condições ideais para que as partículas de pó se aglutinem e cresçam em tamanho até formar pequenos núcleos planetários.
“Os resultados desta pesquisa mostrou que Sz91 é um disco protoplanetário muito importante para o estudo da formação planetária, interações entre planetas e disco e a evolução destes discos em torno de estrelas de massa menor, pois Sz91 mostra evidências de todos estes processos simultaneamente”, conclui Matthias Schreiber, co-autor do estudo.
