Uma jovem estrela recentemente observada sendo cercada por uma espiral de gás e poeira poderia ser uma das primeiras mostrando a formação de planetas "em ação" por meio de um mecanismo que antes se considerava improvável.
© U. Cambridge/A. Smith/F. Meru (ilustração da estrutura espiral no disco em torno de estrela)
Os astrofísicos do Instituto Kavli para Cosmologia da Universidade de Cambridge usaram modelos teóricos para determinar as origens das características em espiral de grande escala ao redor de uma estrela próxima.
As estrelas novas são cercadas por discos densos do gás e da poeira, e é dentro destes discos que os planetas são produzidos. Obscurecidos do nosso ponto de visão, os detalhes precisos de como os planetas se formam continuam difíceis de determinar a partir das observações isoladamente.
No ano passado, os astrônomos usaram o Atacama Large Millimeter Array (ALMA), extremamente sensível, localizado no Chile para observar a jovem estrela de um milhão de anos Elias 2-27 (Pérez et al 2016, Science 353, 1519). Esta exploração foi a primeira a observar diretamente o disco em torno da estrela jovem e mostrando algo muito surpreendente, em vez de ser um disco liso, a imagem mostrava dois braços espirais proeminentes, cada um estendido a um comprimento com cerca de dez vezes a distância entre o Sol e Netuno.
A pesquisa aplicou muitas simulações de computador para resolver os cálculos complexos de como o gás orbita no disco e é aquecido pela radiação da estrela central.
Os pesquisadores mostraram duas possibilidades para a origem das estruturas espirais. A primeira é que o disco em torno de Elias 2-27 pode ser tão massivo que sua própria gravidade naturalmente faz com que as espirais formem um disco "gravitante". No entanto, descobriu-se que as espirais poderiam ser formadas de outra maneira, agitadas por um planeta nas partes exteriores do disco.
Os astrônomos descobriram que a massa do planeta necessária para conduzir as espirais era enorme, quase 10 vezes a massa de Júpiter, e que era muito improvável que o método tradicional de formação de planetas tivesse sido capaz de formar tal objeto.
Este método "tradicional" de formação de planetas envolve uma colisão gradual e a aderência de pequenas partículas de poeira dentro do disco. Eventualmente, partículas de poeira juntam-se para formar pedras e, em seguida, objetos de tamanho planetário formam-se em um processo gradual conhecido como "núcleo-acreção".
Dada a jovem idade de Elias 2-27, simplesmente não houve tempo suficiente para criar um planeta da massa necessária por acreção do núcleo. A única maneira de fazer um planeta tão rápido seria se as regiões de um disco efetuasse completamente um colapso gravitacional, criando um ou mais planetas no processo.
Parece que, qualquer que seja a explicação para as espirais, Elias 2-27 poderia ser uma arma fumegante para a formação do planeta através de um processo que se pensava ser raro.
Um artigo desta pesquisa foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: Kavli Institute for Cosmology
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