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Astrônomos confirmaram um mundo com menos de um milhão de anos como o planeta mais jovem já conhecido, usando dados de arquivos financiados pela NASA. Chamado de Elias 2-24 b, o planeta bebê ainda está girando em seu disco natal de poeira e gás.
“Nossos modelos de formação planetária já tinham dificuldade em explicar os antigos detentores do recorde de planeta mais jovem conhecido , um empate quádruplo entre dois planetas que orbitam a estrela PDS 70 e dois planetas que orbitam a estrela WISPIT 2 , que têm todos mais de 5 milhões de anos”, disse Lucas Cieza, professor do Instituto de Estudios Astrofísicos, no Chile, e coautor de um artigo que detalha os resultados. “Elias 2-24 b nos mostra que até nossos melhores modelos de formação planetária ainda estão deixando de fora alguns processos importantes.”
Em um estudo publicado na quarta-feira na The Astrophysical Journal Letters, uma equipe liderada por Andrea Bernardi, doutorando na Universidad Diego Portales, no Chile, se concentrou em observações de arquivo de sete estrelas observadas usando o coronógrafo do Observatório W. M. Keck, no Havaí, que é parceiro da NASA sob um acordo de cooperação. Cada uma dessas estrelas hospeda um disco de detritos repleto de poeira, gás e pedaços de gelo e rocha, com estruturas e vãos no disco sugerindo que planetas podem estar se formando ao redor delas.
Com o coronógrafo bloqueando a luz das estrelas hospedeiras, os astrônomos procuraram planetas mais tênues orbitando essas estrelas que pudessem estar incrustados nos discos empoeirados. Planetas encontrados fora do nosso próprio sistema solar são chamados de exoplanetas.
“Os planetas deveriam ser encontrados dentro dos vãos, já que são eles que os estão esculpindo”, disse Bernardi. “E foi exatamente ali que encontramos Elias 2-24 b.”
O planeta que orbita a estrela Elias 2-24 tem massa próxima à de Júpiter, e a estrela está a cerca de 450 anos-luz da Terra. Estudar esse sistema oferece uma espécie de máquina do tempo para os cientistas explorarem como pode ter sido o nosso próprio sistema planetário bilhões de anos atrás.
Zona de construção
As estrelas nascem em nuvens turbulentas de gás e poeira, envoltas em névoa. Os planetas em órbita se formam a partir de material remanescente que se aglomera e gradualmente esculpe um caminho ao redor da estrela. Mas é difícil estudar o estágio de recém-nascido de um exoplaneta por causa de toda a poeira que os envolve.
A maioria dos exoplanetas que descobrimos até agora foi encontrada usando trânsitos, que ocorrem quando um planeta passa na frente de sua estrela e diminui temporariamente a quantidade de luz que recebemos.
Esses trânsitos são difíceis de detectar quando os planetas ainda estão profundamente sepultados em poeira ou orbitando bem afastados da estrela. É por isso que a esmagadora maioria dos 6,000 exoplanetas atualmente confirmados têm bilhões de anos e estão muito próximos de suas estrelas. Os modelos atuais de formação planetária dependem de uma combinação de teorias e simulações complexas, além de observações de estrelas jovens com discos nos quais a presença de planetas ainda não pode ser detectada. Encontrar e estudar mais planetas bebês como Elias 2-24 b ajudará os astrônomos a refinar esses modelos.
“A galáxia produz novas estrelas e planetas continuamente, então há muitos em cada estágio de evolução”, disse Cieza. “Isso significa que podemos ver todo o processo em teoria, mas há uma grande lacuna no que a maioria dos telescópios consegue detectar. Estamos praticamente cegos para esses planetas bebês agora.”
Conectando pontos
A confirmação usando dados do Keck resolve um mistério que intrigava os astrônomos há uma década. Cerca de uma década atrás, observações do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no Chile, mostraram um vão no disco empoeirado da jovem estrela. O Very Large Telescope, do European Southern Observatory, no Chile, então detectou um ponto de luz tênue situado nesse vão. Os astrônomos debateram se poderia ser um planeta; de acordo com as teorias de formação planetária, esses vãos aparecem muito precocemente e muito distantes de suas estrelas para que planetas tenham se formado. Os modelos atuais preveem que leva cerca de 5 milhões de anos para formar um planeta do tamanho de Júpiter à distância de Júpiter do Sol (que é pouco mais de cinco vezes maior que a distância da Terra ao Sol), e ainda mais tempo em distâncias maiores. No entanto, o pontinho brilhante que avistaram estava 55 vezes mais distante de sua estrela do que a Terra está do Sol e já se comportava como um planeta em formação. Assim, a equipe de Bernardi pesquisou o Keck Observatory Archive, uma parceria financiada pela NASA entre o Keck Observatory e o NASA Exoplanet Science Institute, no Caltech/IPAC, em busca do mesmo pontinho de luz novamente e o encontrou em observações de 2018 e 2020. Eles reuniram as observações para analisar seu movimento ao longo do tempo e descobriram que ele se comportava mais como um planeta do que como um defeito de imagem ou uma estrela de fundo, confirmando-o finalmente como Elias 2-24 b. “Normalmente ouvimos falar de telescópios trabalhando separadamente, mas essa confirmação só foi possível usando vários telescópios em conjunto”, disse Bernardi. “Elias 2-24 b está no limite do que os telescópios atuais conseguem detectar, mas com novos instrumentos como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da NASA, essas detecções devem se tornar mais fáceis.” O Roman, que acabou de ser lançado em 30 de agosto, está equipado com um coronógrafo ainda mais potente e é capaz de detectar planetas muito mais difíceis de ver para outros telescópios. Ao empregar a mesma técnica, o Roman poderia encontrar planetas em órbitas muito menores, incluindo verdadeiros análogos de Júpiter que atualmente são impossíveis de ver por causa do brilho intenso. Elias 2-24 b está cerca de 10 vezes mais distante de sua estrela hospedeira. “Este é apenas o começo de uma nova era de descobertas”, disse Cieza. “É incrível que, com a tecnologia moderna, sejamos realmente capazes de ver a formação de planetas em ação, e o Roman levará a busca por planetas a um novo nível.”
Para saber mais sobre a exploração de exoplanetas pela NASA, visite:
Fonte original: science.nasa.gov
