Com o auxílio do telescópio espacial Hubble astrônomos fizeram a imagem mais detalhada até o momento de um grande disco de gás e poeira circulando a estrela de 20 milhões de anos Beta Pictoris.
© Hubble (Beta Pictoris em 1997 e 2012, de cima para baixo)
A estrela Beta Pictoris permanece até hoje sendo o único disco de detritos diretamente imageado que tem um planeta gigante, que foi descoberto em 2009. Devido ao seu período orbital ser comparativamente curto, estimado entre 18 e 22 anos, os astrônomos podem observar grande movimentação em poucos anos. Isso permite que os cientistas estudem como o disco da Beta Pictoris é distorcido pela presença de um massivo planeta mergulhado dentro do seu disco.
A nova imagem, feita na luz visível do Hubble traça o disco a uma distância de cerca de um milhão de quilômetros da estrela, o que equivale ao raio da órbita de Saturno ao redor do Sol.
“Algumas simulações computacionais fizeram a previsão de uma complicada estrutura para o disco interno devido à força gravitacional do curto período do planeta gigante. As novas imagens revelam o disco interno e confirmam as estruturas previstas. Essa descoberta valida os modelos, que nos ajudarão a deduzir a presença de outros exoplanetas em outros discos”, disse Daniel Apai da Universidade do Arizona. O planeta gasoso gigante no sistema Beta Pictoris foi diretamente imageado na luz infravermelha pelo Very Large Telescope (VLT) do ESO a mais de seis anos.
© ESO (Beta Pictoris vista na luz infravermelha)
Esta imagem composta representa o ambiente perto de Beta Pictoris vista no espectro infravermelho próximo. Este ambiente bem fraco é revelado após uma subtração do halo estelar muito mais brilhante. A parte exterior da imagem mostra a luz refletida no disco de poeira, como observado em 1996, com o instrumento ADONIS no telescópio de 3,6 m do ESO; a parte mais interna do sistema é vista em 3,6 microns com o NACO no VLT em 2008. A fonte recém-detectada é mais de 1.000 vezes mais fraca do que Beta Pictoris, alinhada com o disco, a uma distância projetada de 8 vezes a distância Terra-Sol. Ambas as partes da imagem foram obtidas em telescópios do ESO, equipados com óptica adaptativa.
Quando compararam as últimas imagens do Hubble, com as imagens de 1997, os astrônomos descobriram que a distribuição da poeira do disco mudou neste período, apesar do fato da estrutura inteira estar orbitando a estrela como um carrossel. Isso significa que a estrutura do disco é suavemente contínua na direção da sua rotação na escala de tempo, aproximadamente, acompanhando o período orbital do planeta.
Em 1984 a Beta Pictoris foi a primeira estrela descoberta a abrigar um disco brilhante de poeira e detrito circunestelar que espalha a luz. Desde então, a Beta Pictoris tem sido objeto de intenso estudo do Hubble e de telescópios baseados na Terra. As observações espectroscópicas feitas pelo Hubble em 1991 descobriram a evidência de cometas extrassolares que frequentemente caem em direção a estrela.
O disco é facilmente observado porque ele está de lado e é especialmente brilhante devido à grande quantidade de poeira que espalha a luz, presente no disco. Além disso, a estrela Beta Pictoris está a 63 anos-luz, mais próxima da Terra do que outros sistemas de discos conhecidos.
Apesar do telescópio espacial Hubble já ter observado duas dezenas de discos circunestelares que espalham luz até o momento, o sistema de Beta Pictoris é o primeiro e melhor exemplo de como se deve parecer um sistema planetário jovem.
Uma coisa que os astrônomos aprenderam recentemente sobre os discos de detritos circunestelares é que suas estruturas, e a quantidade de poeira, é incrivelmente diversificada, e pode estar relacionada com os locais e com as massas dos planetas presentes nesses sistemas. “O disco de Beta Pictoris é o protótipo para um sistema de detrito circunestelar, mas ele pode não ser um bom arquétipo”, disse o co-autor Glenn Schneider da Universidade do Arizona.
Nota-se que o disco da Beta Pictoris é excepcionalmente empoeirado. Isso pode ser devido às recentes grandes colisões entre os corpos de tamanho planetário e outros corpos com tamanho de asteroides não observados que estão mergulhados no disco. Em particular, um lóbulo brilhante de poeira e gás no lado sudoeste do disco pode ser o resultado da pulverização de um corpo do tamanho de Marte que passou por uma grande explosão.
Tanto as imagens de 1997 e de 2012 foram feitas na luz visível espectógrafo do telescópio espacial Hubble, no modo de imageamento coronográfico. Um coronógrafo tem por objetivo bloquear a luz e o brilho da estrela central de modo que o disco possa ser observado.
Fonte: Space Telescope Science Institute e ESO
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