Uma equipe internacional de pesquisadores obteve resultados da análise de dados que confirma a existência de um novo protoplaneta em torno da estrela HD 169142.
© VLT / SPHERE (sistema HD 169142)
A imagem acima do sistema HD 169142 mostra o sinal do protoplaneta HD 169142 b (perto da posição correspondente às 11 horas, indicado pela seta), bem como um braço em espiral brilhante resultante da interação dinâmica entre o planeta e o disco em que se encontra. O sinal da estrela, 100.000 vezes mais brilhante do que o planeta, foi subtraído por uma combinação de componentes ópticos e processamento de imagem (máscara no centro da imagem). Observações em diferentes momentos mostram o planeta avançando na sua órbita ao longo do tempo.
Este resultado foi possível graças a ferramentas avançadas de processamento de imagem desenvolvidas pelo PSILab da Universidade de Liège. Os cientistas utilizaram várias observações, entre 2015 e 2019, da estrela HD 169142 obtidas pelo instrumento SPHERE do VLT (Very Large Telescope) do ESO.
Os planetas formam-se a partir de aglomerados de material em discos que rodeiam estrelas recém-nascidas. Quando o planeta ainda está se formando, ou seja, quando ainda está acretando material, é chamado de protoplaneta.
Até à data, apenas dois protoplanetas tinham sido inequivocamente identificados como tal, PDS 70 b e c, ambos orbitando a estrela PDS 70. Este número aumentou agora para três com a descoberta e confirmação de um protoplaneta no disco de gás e poeira que envolve HD 169142, uma estrela a 374 anos-luz de distância.
Os planetas estão quentes quando se formam, pelo que o telescópio obteve imagens infravermelhas de HD 169142 para procurar a sua assinatura térmica. Com estes dados, puderam confirmar a presença de um planeta, HD 169142 b, a cerca de 37 UA (unidade astronômica, a distância da Terra ao Sol) da sua estrela, ligeiramente mais longe do que a órbita de Netuno. Já em 2019, pesquisadores tinham anteriormente levantado a hipótese de que uma fonte compacta vista nas suas imagens poderia indicar a presença de um protoplaneta. O estudo recente confirma esta hipótese através de uma nova análise dos dados utilizados no seu estudo, bem como da inclusão de novas observações de melhor qualidade.
As novas imagens confirmam que o planeta deve ter esculpido uma lacuna no disco, como previsto pelos modelos. Esta divisão é claramente visível nas observações de luz polarizada do disco. No infravermelho, podemos também ver um braço em espiral no disco, provocado pelo planeta e visível no seu rasto, sugerindo que outros discos protoplanetários contendo espirais também podem abrigar planetas ainda não descobertos.
As imagens de luz polarizada, bem como o espectro infravermelho medido, indicam ainda que o planeta está enterrado numa quantidade significativa de poeira acretada a partir do disco protoplanetário. Esta poeira pode estar na forma de um disco circumplanetário, um pequeno disco que se forma à volta do próprio planeta, o qual, por sua vez, pode formar luas.
Esta descoberta importante demonstra que a detecção de planetas por observação direta é possível mesmo numa fase muito precoce da sua formação. Ao longo dos últimos dez anos têm havido detecções de planetas em formação com muitos falsos positivos.
O protoplaneta HD 169142 b parece ter propriedades diferentes dos protoplanetas no sistema PDS 70, o que é muito interessante. Parece que foi capturado numa fase mais jovem da sua formação e evolução, uma vez que ainda está completamente enterrado ou rodeado por muita poeira. Dado o número muito pequeno de planetas em formação confirmados até à data, a descoberta desta fonte e o seu acompanhamento deverá fornecer uma melhor compreensão de como os planetas, e em particular os planetas gigantes como Júpiter, são formados.
Uma maior caracterização do protoplaneta e confirmação independente poderá ser obtida com futuras observações pelo telescópio espacial James Webb. A elevada sensibilidade do JWST à luz infravermelha deverá permitir a detecção emissões térmicas provenientes da poeira quente ao redor do planeta.
Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Université de Liège
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