Estrela e planetas se formam juntos e mais cedo do que se pensava

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Na Astrofísica, já se sabe como os planetas se formam. Agora,"quando?" é a pergunta que começa a ser respondida em um estudo publicado em fins de outubro na revista Nature, realizado por pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre e do Centro para Astrofísica Harvard & Smithsonian.

A pesquisa mostra que eles podem surgir ao redor de estrelas muito jovens. "A pergunta que eu me fiz foi: quão jovem a protoestrela deve ser para ter planetas se formando ao seu redor?", disse a astrônoma Dominique Segura-Cox, principal autora do trabalho. Assim, as protoestrelas surgem da contração de nuvens gigantescas de hidrogênio e hélio e,  em suas regiões mais densas, surgem glóbulos que, por sua vez, terminam colapsando por conta de seu próprio peso. Logo, a temperatura interna e a pressão aumentam, estabilizando a protoestrela para que, ao conseguir massa suficiente, ela inicie a fusão nuclear.

Metade da idade

Astrônomos já localizaram esses anéis em estrelas como a HL Tauri, que é uma protoestrela com 1 milhão de anos, distante 450 anos-luz da Terra, na constelação de Touro. Então, é possível que planetas tenham se formado ao redor de protoestrelas ainda mais jovens?

A Ophiuchus, que fornece material para a IRS 63 e o disco formador de planetas (marcados com um X)A Ophiuchus, que fornece material para a IRS 63, e o disco formador de planetas (marcados com um X).Fonte:  ALMA/ESO/NAOJ/NRAO 

A resposta parece ser "sim". A protoestrela IRS 63 está a 470 anos-luz, na Nuvem Molecular de Ophiuchus, e tem menos de 500 mil anos e já apresenta indícios de formação de planetas ao seu redor, com um disco protoplanetário relativamente grande (maior que 50 unidades astronômicas) em comparação aos observados envolvendo outras estrelas jovens.

“Os anéis e as lacunas observados dentro do disco dessa protoestrela é indicativo da formação de planetas. Sempre se pensou que eles surgiam somente depois que uma estrela se formasse completamente, mas nossas observações mostraram que os processos ocorrem simultaneamente”, explicou o astrônomo Ian Stephens.

A imagem captada pelo ALMA mostra os jovens anéis de poeira formadores de planetas ao redor da protoestrela IRS 63.A imagem captada pelo ALMA mostra os jovens anéis de poeira formadores de planetas ao redor da protoestrela IRS 63.Fonte:  ALMA/ESO/NAOJ/NRAO 

Para observar o disco da IRS 63 (que é quase do tamanho do nosso Sistema Solar), os astrônomos usaram o Atacama Large Millimeter/submillimetre Array (ALMA) no Chile. O disco da protoestrela se revelou naquilo que parecem ser grandes lacunas escuras que, por sua vez, separam a matéria em dois anéis concêntricos brilhantes. A medição de cada um deles mostrou que, ao redor da protoestrela, há "todas as condições adequadas para planetas se formarem", disse Segura-Cox.

Sistemas como o nosso

Segundo a astrofísica Anika Schmiedeke, “mesmo depois que o embrião de planeta surge, este ainda pode ser empurrado em direção à protoestrela e consumido por ela. Se começarem a se formar muito cedo e a grandes distâncias, podem sobreviver e se evoluir plenamente”.

O estudo pode dizer muito sobre o surgimento dos planetas de nosso próprio Sistema Solar. “Há evidências crescentes de que Júpiter pode realmente ter-se formado além da órbita de Netuno, migrando para sua localização atual. Há material longe da IRS 63, o suficiente para que planetas apareçam como Júpiter”, disse o astrônomo Jaime Pineda.

.  ALMA/ESO/NAOJ/NRAO 

A hipótese de que as lacunas observadas no disco da IRS 63 seriam causadas por protoplanetas orbitando através da nuvem é contestada por pesquisas anteriores, que apontam o arrasto aerodinâmico do gás do disco sobre a poeira estelar como causa.

"Esse resultado mostra que as condições para que planetas se formem podem surgir quando a protoestrela ainda está acumulando massa. Nós, cientistas, temos que mudar nossas suposições sobre como se dá o nascimento dos planetas”, disse Segura-Cox.

Estrela e planetas se formam juntos e mais cedo do que se pensava