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.
© ESO (ilustração do disco de gás e poeira em torno de anã marrom)
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.
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 se
deslocariam 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.
"Ficamos 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 equipe 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
acontecendo. Não podemos ter a certeza que um planeta rochoso se forme
neste local, ou até que já se tenha formado, mas estamos vendo os
primeiros passos deste fenômeno, e por isso mesmo teremos que alterar as
nossas suposições sobre as condições necessárias ao crescimento de
sólidos," disse ele.
A elevada resolução do
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) comparada com os
telescópios anteriores, permitiu também à equipe 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 fosse um único telescópio, 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.
Fonte: ESO
© ESO (localização da anã marron ISO-Oph 102)
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 nos comprimentos de onda do milímetro, emitida pelo material do
disco aquecido pela anã marrom. Os grãos de poeira do disco não emitem
muita 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
equipe. "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 circunstelar 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."
O estudo publicado na revista especializada Astrophysical Journal Letters.
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