Evidências da formação de um planeta ao redor de estrela

Novas evidências mostram um planeta se unindo no disco empoeirado de material orbitando a estrela parecida com o Sol, a LkCa 15.

© CfA / M. Weiss (ilustração de LkCa 15)

Esta não é a primeira vez que os astrônomos relatam evidências de um planeta no disco de LkCa 15. Em 2012, pesquisadores relataram sinais de um planeta se formando no sistema. Com apenas alguns milhões de anos, teria sido o planeta mais jovem já encontrado. 

E um estudo de acompanhamento em 2015 encontrou pontos brilhantes correspondentes a três planetas do tamanho de Júpiter crescendo no sistema, referidos como LkCa 15 b, c e d. Mas estudos de acompanhamento encontraram apenas um disco interno empoeirado onde estes planetas infantis estariam. 

No entanto, lacunas e assimetrias nas estruturas do disco ainda sugerem a presença de protoplanetas. Portanto, mesmo que os candidatos propostos anteriormente tenham sido refutados, a busca por planetas reais no disco continuou. 

Astrônomos detectaram duas estruturas de poeira nunca vistas anteriormente no disco a 42 UA (unidades astronômicas), mais distantes da estrela do que os candidatos a planetas anteriores haviam sido. 

A estrutura recém-descoberta é composta de dois componentes, um “aglomerado” e um “arco”, ambos contendo mais poeira do que seus arredores. Estas duas estruturas estão separadas por cerca de 120 graus ao redor do disco. Quando um planeta orbita uma estrela, as forças gravitacionais do par se equilibram em alguns locais especiais chamados pontos de Lagrange. Dois deles, chamados L4 e L5, estão 60 graus à frente e atrás do planeta em sua órbita, respectivamente. Os grãos de poeira podem ficar presos em uma “órbita de ferradura”, seguindo um caminho estranho de L4 a L5 e vice-versa, criando um acúmulo de material em cada extremidade. 

Um protoplaneta do tamanho de Netuno orbitando entre as duas estruturas no sistema LkCa 15 explicaria a formação do aglomerado e do arco. O planeta seria mais fraco e menor em massa do que os protoplanetas anteriormente reivindicados no sistema. Então, como é possível confirmar a existência deste planeta? Observações mais profundas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) podem revelar um disco circumplanetário ao seu redor. Para obter imagens diretas de tal planeta, os astrônomos suspeitam que a próxima geração de telescópios de luz visível e infravermelho extremamente grandes será necessária.

Um artigo foi publicado no periódico Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Sky & Telescope