A jovem estrela TW Hydrae está fazendo um jogo de sombras em torno do disco de formação de planetas que foi observado pelo telescópio espacial Hubble.
© STScI (ilustração de discos de gás e poeira ao redor da estrela TW Hydrae)
Em 2017, os astrônomos descobriram uma sombra que varre a face de um vasto disco de gás e poeira em forma de panqueca que rodeia a estrela anã vermelha. A sombra não é de um planeta, mas de um disco interior ligeiramente inclinado em relação ao disco exterior, muito maior, o que faz com que este projete uma sombra. Uma explicação é que a gravidade de um planeta invisível está puxando poeira e gás para a órbita inclinada do planeta. Agora, uma segunda sombra surgiu em apenas alguns anos nas observações armazenadas no arquivo MAST do Hubble. Poderá ser de outro disco aninhado no interior do sistema. Os dois discos são provavelmente evidências de um par de planetas em construção.
A TW Hydrae tem menos de 10 milhões de anos e situa-se a cerca de 200 anos-luz de distância. Na sua infância, o nosso Sistema Solar pode ter-se assemelhado ao sistema de TW Hydrae, há cerca de 4,6 bilhões de anos. Como o sistema TW Hydrae está inclinado quase de face para o ponto de vista da Terra, é um alvo ótimo para obter uma visão panorâmica de um "estaleiro" de construção planetária.
A segunda sombra foi descoberta em observações obtidas a 6 de junho de 2021, como parte de um programa plurianual concebido para seguir as sombras em discos circunstelares. A melhor solução que a equipe encontrou é que há dois discos desalinhados projetando sombras. Estavam tão próximos um do outro na observação anterior que não os conseguiam separar. Com o tempo, separaram-se e dividiram-se em duas sombras. A explicação mais simples é que os discos desalinhados são provavelmente causados pela atração gravitacional de dois planetas em planos orbitais ligeiramente diferentes.
O Hubble está a reunir uma visão holística da arquitetura do sistema. Os discos podem ser representativos de planetas com velocidades orbitais diferentes em torno de uma estrela. É como se estivéssemos girando dois discos de vinil a velocidades ligeiramente diferentes. Por vezes os rótulos no centro coincidem, mas depois um passa à frente do outro. Isto sugere que os dois planetas têm de estar bastante próximos um do outro. Se um estivesse se movendo muito mais depressa do que o outro, teria sido captado em observações anteriores.
Os planetas suspeitos estão localizados numa região a uma distância parecida à de Júpiter em torno do Sol. E as sombras completam uma rotação em volta da estrela a cada 15 anos; o período orbital que seria de esperar a esta distância da estrela. Além disso, estes dois discos interiores estão inclinados cerca de cinco a sete graus relativamente ao plano do disco exterior. Isto é comparável à gama de inclinações orbitais dentro do nosso Sistema Solar.
O disco exterior sobre o qual as sombras estão sendo projetadas pode estender-se até várias vezes o raio do cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar. Este disco maior tem uma curiosa divisão com duas vezes a distância média de Plutão ao Sol. Isto pode ser uma evidência da existência de um terceiro planeta no sistema. Quaisquer planetas interiores seriam difíceis de detectar porque a sua luz perder-se-ia no brilho da estrela. Além disso, a poeira no sistema iria escurecer a sua luz refletida.
Os dados de TW Hydrae foram obtidos pelo instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble. A visão infravermelha do Telescópio Espacial James Webb poderá também mostrar as sombras com mais pormenor.
Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: ESA
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