Trio de estrelas formaria planetas com órbitas bizarras

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Imagem: ESO/Kraus et al/Reprodução
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A palavra cosmos vem do grego κ?σμος (kosmos), que literalmente quer dizer bem ordenado, mas parece que o conceito é ignorado por um sistema de estrelas conhecido como GW Orionis, a 1.300 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Orion. Se sistemas solares normalmente têm estrelas e planetas em linhas orbitais bastante planas, este é constituído por três estrelas, um disco deformado e fragmentado ao seu redor e um anel desalinhado localizado na parte interna, próximo ao trio estelar.

A descoberta foi feita por uma equipe internacional de astrônomos com dados coletados através do Observatório Europeu do Sul (ESO) e do sistema de telescópios do rádio-observatório do Atacama (ALMA), um conjunto de 66 antenas espalhadas pelo deserto chileno.

O estudo, publicado na revista Science, forneceu a primeira evidência direta de que grupos de estrelas podem separar seu disco formador de planetas. "As imagens revelam o caso extremo de um anel desalinhado que se soltou do disco por conta das forças gravitacionais das estrelas, que, por sua vez, não seguem órbitas em um plano, e sim em trajetórias inclinadas", disse Stefan Kraus, astrofísico da Universidade de Exeter.

Órbitas tortas desde o berço

Esse anel interno formado de gás, poeira e plasma tem 30 massas terrestres, o suficiente para criar planetas — e eles terão órbitas tortas exatamente como seu berço. 

"Todos os planetas formados dentro do anel desalinhado circularão a estrela em órbitas altamente oblíquas. Prevemos que muitos deles serão encontrados em futuras missões de observação, como do Extremely Large Telescope (ELT)", explicou o colega de Kraus, o também astrofísico Alexander Kreplin, referindo-se ao novo equipamento do ESO que deve entrar em operação no fim desta década.

A animação abaixo permite ver o disco empenado e o anel inclinado que foi rasgado pela atração gravitacional de cada estrela.

Foram mais de 11 anos observando o sistema para estudar como as três estrelas se comportavam e mapear suas órbitas. A maior surpresa ficou por conta das imagens do anel interno, confirmando o quão desalinhado ele é. 

Bizarrice em 3D

Ao captar a sombra que o anel projeta no disco, os pesquisadores foram capazes de determinar a forma do conjunto e definir um modelo 3D. A partir daí, foi possível modelar cenários que explicassem o estranho comportamento do trio, o que acabou gerando o anel torto e o disco desalinhado. O que se descobriu é que o embate causado pela atração gravitacional de cada estrela em planos diferentes foi responsável pela bizarrice do sistema.

Pela primeira vez foi possível vincular o desalinhamento observado com a chamada teoria do efeito de ruptura do disco: a atração gravitacional conflitante das estrelas, mais o desalinhamento nas órbitas, fez com que o disco ao redor do trio se rompesse, dividindo-se em anéis empenados e tortos. 

"Achamos que a presença de um planeta entre esses anéis é também necessária para explicar por que o disco se partiu", disse Jiaqing Bi, astrofísico da Universidade de Victoria. Ele liderou outro estudo, publicado em maio no The Astrophysical Journal Letters, que identificou os três anéis de poeira estelar — o mais externo e o maior já observado, entre discos formadores de planetas.

Observações futuras com o ELT do ESO poderão ajudar os astrônomos a entender melhor a natureza de GW Orionis e talvez revelar jovens planetas se formando em torno de suas três estrelas, com trajetórias igual e provavelmente desalinhadas.

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