Descoberto planeta errante que cresce a um ritmo recorde

Os astrônomos identificaram um enorme surto de crescimento num planeta errante.

© ESO (ilustração do planeta errante)

Ao contrário dos planetas do nosso Sistema Solar, estes objetos não orbitam estrelas, flutuando livremente por si mesmos.

As novas observações, efetuadas com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), revelam que este planeta flutuante está consumindo gás e poeira do meio que o rodeia numa taxa elevada. Esta é a taxa de crescimento mais elevada alguma vez registada para um planeta errante, ou, aliás, qualquer tipo de planeta, fornecendo assim informações preciosas sobre a formação e evolução dos planetas.

O objeto em estudo, com uma massa cinco a dez vezes superior à de Júpiter, situa-se a cerca de 620 anos-luz de distância da Terra, na constelação do Camaleão. Com o nome oficial de Cha 1107-7626, este planeta errante ainda se encontra em formação, sendo alimentado por um disco de gás e poeira que o circunda. O planeta, que flutua livremente no espaço, atrai o material para si num processo conhecido por acreção.

No entanto, foi descoberto que a taxa de acreção deste jovem planeta não é constante. Em Agosto de 2025, o planeta estava acumulando massa cerca de oito vezes mais depressa do que apenas alguns meses antes, a uma taxa de seis bilhões de toneladas por segundo!

A descoberta foi realizada com o auxílio do espectrógrafo X-shooter montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama. A equipe utilizou igualmente dados do telescópio espacial James Webb, assim como dados de arquivo do espectrógrafo SINFONI do VLT do ESO.

A origem dos planetas errantes continua sendo uma questão em aberto: terão uma formação semelhante a estrelas mas com massas muito pequenas ou serão planetas gigantes ejetados dos seus sistemas de origem?

Os resultados indicam que, pelo menos alguns planetas errantes, parecem partilhar uma formação semelhante ao das estrelas, uma vez que enormes taxas de acreção repentinas semelhantes a esta foram já observadas em estrelas jovens.

Ao comparar a luz emitida antes e durante a enorme subida da taxa de acreção, os astrônomos reuniram pistas sobre a natureza do processo de acreção. Notavelmente, a atividade magnética parece ter desempenhado um papel importante na enorme taxa de acreção da matéria, algo que só havia sido anteriormente observado em estrelas, sugerindo que mesmo objetos de pequena massa podem ter campos magnéticos fortes, capazes de alimentar tais eventos de acreção.

A equipe também descobriu que a química do disco em torno do planeta mudou durante o episódio de acreção, com vapor de água sendo detectado durante o evento, mas não antes. Este fenômeno já tinha sido observado anteriormente em estrelas, mas nunca em nenhum tipo de planeta.

Os planetas errantes são difíceis de detectar, já que são muito tênues, no entanto o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que operará sob os céus mais escuros do planeta, poderá fazer uma grande diferença. Os seus poderosos instrumentos e enorme espelho principal permitirão aos astrônomos descobrir e estudar mais destes planetas solitários, ajudando-nos a compreender melhor o quão semelhantes poderão ser com estrelas.

Este trabalho foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: ESO

Anel deformado de estrela moldado por planetas em evolução

Astrônomos, recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), obtiveram a imagem de maior resolução até à data, revelando novos conhecimentos sobre a incomum e misteriosa arquitetura do disco de detritos que rodeia Fomalhaut, uma das estrelas mais brilhantes e mais estudadas da nossa vizinhança cósmica.

© NRAO (Fomalhaut rodeada por disco de detritos de brilho desigual)

Os discos de detritos são vastos cinturões de poeira e corpos rochosos, semelhantes ao cinturão de asteroides do nosso Sistema Solar, mas muito maiores. A excentricidade do disco de Fomalhaut tem fascinado os astrônomos há quase duas décadas.

Uma equipe internacional de pesquisadores, liderada por astrônomos do Centro de Astrofísica do Harvard & Smithsonian e da Universidade Johns Hopkins, descobriram agora que o disco de Fomalhaut não é apenas excêntrico, a sua excentricidade muda com a distância da estrela. Ao contrário de modelos anteriores que assumiam uma excentricidade uniforme, o novo modelo baseado em dados mostra que a forma do disco se torna menos esticada (ou menos excêntrica) quanto mais longe um segmento está de Fomalhaut. Esta morfologia é conhecida como um gradiente de excentricidade negativo.

Usando imagens de alta resolução do ALMA em comprimentos de onda de 1,3 mm, a equipe ajustou um novo modelo aos dados, que tem em conta o raio, a largura e as assimetrias do disco, com um modelo de anel excêntrico que pode alterar a sua excentricidade com a distância da estrela. O modelo que melhor se ajustava apontava para um declínio acentuado da excentricidade com a distância, tal como previsto pelas teorias dinâmicas sobre a forma como os planetas podem moldar os discos de detritos, mas ainda não observado em qualquer parte do Universo.

Este gradiente negativo fornece pistas sobre planetas escondidos, atualmente não vistos pelos astrônomos, em órbita de Fomalhaut. O novo modelo sugere que um planeta massivo orbitando no interior do disco de Fomalhaut pode ter esculpido o seu perfil de excentricidade no início da história deste sistema. A forma incomum do disco de detritos pode ter sido moldada na juventude do sistema, durante a fase de disco protoplanetário, e manteve-se assim durante mais de 400 milhões de anos, graças aos empurrões e à atração contínua deste planeta.

Embora a mudança de brilho do lado do pericentro do disco, o mais próximo da estrela, para o lado do apocentro, o mais afastado da estrela, entre os dados do JWST e do ALMA, fosse esperada, as mudanças precisas que medidas no brilho do disco e na largura do anel não podiam ser explicadas pelos modelos antigos. Comparando os modelos antigos e os novos, é possível interpretar melhor este disco e reconstruir a história e o estado atual deste sistema dinâmico.

A equipe partilhou o código do modelo de excentricidade desenvolvido para este estudo, para permitir que outros astrônomos o apliquem a sistemas semelhantes.

Foram publicados dois artigos nos periódicos The Astrophysical Journal e The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

Descoberto exoplaneta situado num anel em formação

Astrônomos descobriram, pela primeira vez, um exoplaneta que abriu uma lacuna no disco protoplanetário em torno da sua estrela.

© ESO / VLT (exoplaneta WISPIT 2b)

Esta observação rara fornece novos conhecimentos sobre a forma como os jovens planetas moldam o seu ambiente. Ao longo da última década, os avanços na astronomia observacional revolucionaram o estudo das regiões em torno de estrelas jovens onde os planetas nascem.

Foram captadas centenas de imagens de alta resolução de discos em formação planetária, muitos dos quais mostram estruturas como anéis e braços em espiral, características que se pensa indicarem a formação de planetas. No entanto, desde a descoberta do sistema planetário PDS 70 em 2018 que nenhum outro planeta embebido tinha sido confirmado. Os astrônomos têm andado à procura de um sistema semelhante ao longo dos últimos sete anos.

A equipe encontrou agora um planeta deste tipo através de um programa de investigação chamado WISPIT (WIde Separation Planets In Time), utilizando o instrumento SPHERE montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile. O sistema recém-descoberto foi batizado de WISPIT 2 e o planeta de WISPIT 2b.

Espera-se que este sistema tenha um grande impacto na comunidade de formação de planetas e que sirva de referência para modelos de formação planetária e interações disco-planeta nos próximos anos. Compreender como os planetas se formam é uma questão fundamental em astronomia. Sabemos que se formam num disco em torno de uma estrela jovem. De acordo com a teoria principal, um planeta começa por construir um núcleo e depois abre caminho no disco, puxando gás e poeira sob a sua própria gravidade. 

Até à data, os astrônomos confirmaram a existência de cerca de 6.000 planetas e centenas de discos, mas apenas um sistema mostrava planetas ainda embebidos no seu disco: PDS 70, que contém dois planetas dentro de uma grande lacuna interior. Duas observações coronográficas de banda-H com o VLT/SPHERE (cada uma com uma duração inferior a cinco minutos e obtidas com um ano de intervalo) revelaram um disco em torno desta estrela. 

Suspeitou-se que poderia haver um planeta no interior da divisão interior, e foram efetuadas observações de acompanhamento com o SPHERE, tanto em luz polarizada como não polarizada, para estudar o disco e eventuais planetas embebidos. O sistema também foi observado em luz H-alfa, um comprimento de onda óptico específico usado para detectar gás hidrogênio caindo sobre um planeta. A detecção de um planeta nesta banda estreita indica que está ativamente acretando gás e poeira.

Estas observações de acompanhamento forneceram fortes evidências da existência de WISPIT 2b. Uma reanálise das imagens originais também revelou o planeta, permitindo à equipe seguir parte da sua órbita.

Dois artigos científicos foram publicados no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: University of Arizona

A estrela Alfa Centauri pode ter um planeta

Usando o telescópio espacial James Webb, astrônomos podem ter obtido imagens diretas de um gigante gasoso com a massa de Saturno na zona habitável de uma estrela no sistema solar vizinho.

© Caltech (ilustração de planeta gasoso orbitando a estrela Alfa Centauri)

Embora o planeta em si não seja habitável para a vida como a conhecemos, as luas ao seu redor podem ser. Alfa Centauri é um sistema estelar triplo, composto por um par de estrelas semelhantes ao Sol em órbita próxima (A e B), bem como pela anã vermelha Próxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol. Astrônomos já encontraram três planetas orbitando Próxima Centauri, mas agora podem ter avistado um orbitando também Alfa Centauri A.

A relativa proximidade do sistema Alfa Centauri à Terra foi tanto uma bênção quanto uma maldição: permitiu aos astrônomos obter imagens diretas do planeta, mas isso se mostrou longe de ser simples. Estas são observações incrivelmente desafiadoras de se fazer, mesmo com o telescópio espacial mais poderoso do mundo. Estas estrelas são tão brilhantes, próximas e se movem rapidamente pelo céu.

A equipe fez a descoberta usando o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do Webb. Ele possui uma máscara coronográfica que pode bloquear o brilho intenso das estrelas para observar objetos mais fracos, como planetas nas proximidades. Mas isso é complicado em um sistema multiestelar, com a luz de Alpha Centauri B precisando ser bloqueada também.

A equipe usou Epsilon Muscae como estrela de referência para ajudar a separar a escassa luz do planeta da de seu hospedeiro. Curiosamente, a posição do planeta coincide com uma detecção provisória feita em 2019 pelo experimento NEAR do Very Large Telescope, levantando a possibilidade de que ambos os avistamentos correspondam ao mesmo objeto.

No entanto, o planeta não apareceu em duas observações subsequentes com o Webb, lançando dúvidas sobre a descoberta. Há uma chance, porém, de que o planeta tenha simplesmente se aproximado demais da estrela para ser observado. Sua órbita pode ser moderadamente excêntrica e inclinada em comparação com o plano orbital de Alfa Centauri, complicando ainda mais a busca. É improvável que o desaparecimento do planeta se deva à obscuração da poeira, já que foram impostos limites sem precedentes à luz exozodiacal no sistema.

A equipe está planejando novas observações de acompanhamento com o telescópio Webb e também com o telescópio Roman Nancy Grace, quando este for lançado em 2027. A proximidade do planeta também é um ponto positivo. Isso nos dará a oportunidade de começar a comparar a composição com os gigantes gasosos do nosso Sistema Solar. A temperatura do planeta, cerca de 225 Kelvin é semelhante à de Saturno. Se a descoberta do planeta for finalmente confirmada, será uma descoberta recorde, já que ele orbita a apenas 2 UA (unidades astronômicas) de sua estrela hospedeira, bem na zona habitável.

Os resultados são relatados em dois artigos que serão publicados no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Sky & Telescope

Exoplaneta recém-nascido esculpindo a poeira ao seu redor

Os astrônomos podem ter descoberto um planeta ainda em formação esculpindo um padrão intrincado no gás e poeira que rodeia a sua jovem estrela hospedeira.

© VLT (planeta nascendo em torno da estrela jovem HD 135344B)

A imagem da esquerda, obtida com um novo instrumento Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO, que mostra um possível planeta nascendo em torno da estrela jovem HD 135344B. O círculo preto central corresponde a um coronógrafo, um dispositivo que bloqueia a luz da estrela para revelar detalhes tênues ao seu redor. O círculo branco indica a localização do planeta. A imagem da direita combina observações anteriores realizadas com o instrumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE), também montado no VLT, (em vermelho) e com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, em laranja e azul).

Com o auxílio do VLT, os cientistas observaram um disco planetário com braços espirais proeminentes, sinais claros de que existe um planeta aninhado nas suas regiões mais interiores. Trata-se da primeira vez que os astrônomos detectam um candidato a planeta no interior de um disco espiral.

O potencial planeta em formação foi detectado em torno da estrela HD 135344B, no interior de um disco de gás e poeira que a rodeia, chamado disco protoplanetário. Estima-se que o planeta em formação tenha o dobro do tamanho de Júpiter e esteja tão longe da sua estrela hospedeira como Netuno está do Sol. Foi observado moldando o material que o rodeia no interior do disco protoplanetário, à medida que cresce para se transformar num planeta completamente formado.

Os discos protoplanetários são estruturas que observamos em torno de estrelas jovens e que apresentam frequentemente padrões intrincados, como anéis, espaços vazios ou espirais. Há muito que os astrônomos previram que estes padrões são causados por planetas formação, que varrem o material à medida que orbitam em torno da sua estrela progenitora. No entanto, e até agora, ainda não tinha sido observado um destes "escultores planetários" em construção.

Particularmente e no caso do disco da HD 135344B, tinham já sido previamente detectados por outra equipa braços espirais rodopiantes com o instrumento SPHERE. Contudo, em nenhuma das observações anteriores tinham sido encontrados sinais da existência dum planeta se formando no interior do disco; veja detalhes em: O ALMA revela locais de construção planetária.

Agora, nas observações obtidas com o novo instrumento ERIS, os pesquisadores acreditam ter encontrado um planeta em formação. A equipe detectou o candidato a planeta mesmo na base de um dos braços espirais do disco, exatamente onde a teoria prevê que se poderá encontrar o planeta responsável por esculpir o padrão observado. Um artigo foi publicado ontem no periódico Astronomy & Astrophysics.

Outra equipe de astrônomos utilizou também recentemente o instrumento ERIS para observar a estrela V960 Mon, a qual se encontra ainda na fase inicial da sua vida. Num estudo publicado em 18 de Julho no peródico The Astrophysical Journal Letters, os cientistas relataram a descoberta de um objeto companheiro desta estrela jovem, embora a natureza exata desse objeto permaneça ainda um mistério.

© VLT (companheiro orbitando a estrela V960 Mon)

O novo estudo vem no seguimento de observações da estrela V960 Mon realizadas há alguns anos atrás; veja detalhes em: Novas imagens revela segredos sobre o nascimento de planetas.

Estas observações, obtidas com o SPHERE e o ALMA, revelaram que o material que orbita a V960 Mon se apresenta sob a forma de uma série de braços em espiral intrincados e que se está se fragmentando, num processo conhecido por “instabilidade gravitacional”. Este processo ocorre quando grandes aglomerados de material em torno de uma estrela se contraem e colapsam, cada um com o potencial de formar um planeta ou um objeto maior.

O trabalho anterior tinha revelado a presença de material instável, mas a questão do que aconteceria a seguir tinha ficado em aberto. Assim, com o auxílio do ERIS, foi possível procurar fragmentos compactos e luminosos que assinalassem a presença de uma companheira no disco. A equipe descobriu um potencial objeto companheiro muito próximo de um dos braços espirais observados com o SPHERE e o ALMA, e afirma que se pode tratar ou de um planeta em formação ou de uma anã marrom, um objeto maior do que um planeta que não tem massa suficiente para brilhar como uma estrela.

A ser confirmada a sua existência, trata-se da primeira detecção clara de um planeta ou anã marrom se formando por instabilidade gravitacional.

Fonte: ESO

A retração de um exoplaneta

De acordo com um novo estudo do observatório de raios X Chandra da NASA, um planeta bebê está diminuindo do tamanho de Júpiter, com uma atmosfera espessa, para um mundo pequeno e estéril.

© NASA (exoplaneta perdendo sua atmosfera)

Esta transformação está acontecendo à medida que a estrela hospedeira libera uma avalanche de raios X que está destruindo a atmosfera do jovem planeta a um ritmo descomunal.

O planeta, denominado TOI 1227 b, orbita uma estrela anã vermelha situada a cerca de 330 anos-luz da Terra. O TOI 1227 b está muito perto da sua estrela, a menos de 20% da distância a que Mercúrio orbita o Sol.

O novo estudo mostra que este exoplaneta tem apenas 8 milhões de anos. Em comparação, a Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos, ou seja, mais de 500 vezes mais velha. Este fato faz dele o segundo planeta mais jovem alguma vez observado a passar em frente da sua estrela hospedeira. Anteriormente, outros cientistas estimaram que o planeta tinha cerca de 11 milhões de anos.

Pesquisadores descobriram que os raios X da sua estrela estão bombardeando TOI 1227 b e rasgando a sua atmosfera a um ritmo tal que o planeta a perderá completamente dentro de cerca de um bilhão de anos. Neste momento, o planeta terá perdido uma massa total equivalente a cerca de duas massas terrestres, contra a atual massa de 17 vezes a da Terra.

A existência de vida é provavelmente impossível em TOI 1227 b, quer atualmente quer no futuro. O planeta está demasiado próximo da sua estrela para se enquadrar em qualquer definição de "zona habitável". A estrela que abriga TOI 1227 b, de nome TOI 1227, tem apenas cerca de um-décimo da massa do Sol e é muito mais fria e tênue no visível. No entanto, em raios X, TOI 1227 é mais brilhante do que o Sol. A massa de TOI 1227 b, embora não seja bem conhecida, é provavelmente semelhante à de Netuno, mas o seu diâmetro é três vezes maior do que o de Netuno, o que o torna semelhante em tamanho a Júpiter.

A equipe usou novos dados do Chandra para medir a quantidade de raios X da estrela que atingem o planeta. Usando modelos de computador dos efeitos destes raios X, concluíram que terão um efeito transformador, destruindo rapidamente a atmosfera do planeta. Estimam que o planeta está perdendo uma massa equivalente a uma atmosfera terrestre completa a cada 200 anos. O TOI 1227 b pode encolher para cerca de um-décimo do seu tamanho atual e perderá mais de 10% cento da sua massa.

Os pesquisadores utilizaram diferentes conjuntos de dados para estimar a idade de TOI 1227 b. Um método explorou medições do modo como a estrela hospedeira de TOI 1227 b se move no espaço, em comparação com populações próximas de estrelas com idades conhecidas. Um segundo método comparou o brilho e a temperatura da superfície da estrela com modelos teóricos de estrelas em evolução. De todos os exoplanetas que os astrônomos encontraram com idades inferiores a 50 milhões de anos, TOI 1227 b destaca-se por ter o ano mais longo e a massa mais baixa.

O artigo científico que descreve estes resultados foi aceito para publicação no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics