Os astrônomos fotografaram diretamente dois exoplanetas que esculpem, gravitacionalmente, uma grande divisão dentro de um disco de formação planetária ao redor de uma jovem estrela.
© STScI/J. Olmsted (ilustração de dois exoplanetas gigantes em órbita de jovem estrela)
Embora já tenham sido observados diretamente mais de uma dúzia de exoplanetas, este é apenas o segundo sistema multiplanetário a ser fotografado (o primeiro foi um sistema com quatro planetas em órbita da estrela HR 8799). Ao contrário de HR 8799, os planetas neste sistema ainda estão crescendo a partir da acreção de material do disco.
"Esta é a primeira deteção inequívoca de um sistema com dois planetas que criam uma lacuna no disco," comenta Julien Girard do STScI (Space Telescope Science Institute).
A estrela hospedeira, conhecida como PDS 70, está localizada a cerca de 370 anos-luz da Terra. A jovem estrela com 6 milhões de anos é um pouco menor e menos massiva que o nosso Sol e ainda está acumulando gás. É rodeada por um disco de gás e poeira que tem uma grande abertura que se estende de mais ou menos 3 a 6,1 bilhões de quilômetros.
O PDS 70 b, planeta mais interior conhecido, está localizado dentro da divisão do disco a uma distância de aproximadamente 3,2 bilhões de quilômetros da sua estrela, equivalente à órbita de Urano no nosso Sistema Solar. Estima-se que tenha uma massa de 4 a 17 vezes superior à de Júpiter. Foi detectado pela primeira vez em 2018.
O PDS 70 c, planeta recém-descoberto, está localizado perto da orla externa da lacuna do disco, a cerca de 5,3 bilhões de quilômetros da estrela, parecida à distância de Netuno ao Sol. É menos massivo do que o planeta b, entre 1 e 10 vezes a massa de Júpiter. As duas órbitas planetárias estão perto de uma ressonância de 2 para 1, o que significa que o planeta interior orbita a estrela duas vezes no tempo que leva o planeta mais exterior para completar uma órbita.
A descoberta destes dois mundos é importante porque fornece evidências diretas de que a formação de planetas pode varrer material suficiente de um disco protoplanetário para criar uma lacuna observável.
A equipe detetou PDS 70 c a partir do solo, usando o espectrógrafo MUSE acoplado ao VLT (Very Large Telescope) do ESO. A sua nova técnica depende da combinação da alta resolução espacial fornecida pelo telescópio de metros, equipado com quatro lasers, e da resolução espectral média do instrumento que permite cingir-se à luz emitida pelo hidrogênio, que é um sinal de acreção de gás.
No futuro, o telescópio espacial James Webb da NASA poderá ser capaz de estudar este sistema e outros berçários planetários usando uma técnica espectral similar para se restringir a vários comprimentos de onda do hidrogênio. Isto permitirá que os cientistas possam medir a temperatura e a densidade do gás no disco, o que ajudaria a nossa compreensão do crescimento dos planetas gigantes. O sistema também pode ser alvo da missão WFIRST, que transportará uma demonstração tecnológica de um coronógrafo de alto desempenho que pode bloquear a luz da estrela a fim de revelar a luz mais fraca do disco circundante e dos planetas que o acompanham.
Estes resultados foram publicados na revista Nature.
Fonte: Space Telescope Science Institute
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