Nota de Imprensa

Nova imagem revela segredos sobre o nascimento de planetas

25 de Julho de 2023

Uma nova imagem divulgada hoje pelo Observatório Europeu do Sul dá-nos pistas sobre como é que planetas com a massa de Júpiter se podem formar. Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO e do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os investigadores detectaram enormes aglomerados de poeira próximo de uma estrela jovem, que poderão colapsar e formar planetas gigantes.

“Esta descoberta é verdadeiramente excitante já que marca a primeira detecção de aglomerados em torno de uma estrela jovem, com o potencial de dar origem a planetas gigantes,” disse Alice Zurlo, investigadora na Universidad Diego Portales, no Chile, envolvida nas observações.

O trabalho baseia-se numa imagem obtida pelo instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) montado no VLT do ESO, que mostra com extremo detalhe o material que rodeia a estrela V960 Mon. Esta estrela jovem situa-se a mais de 5000 anos-luz de distância da Terra na constelação do Unicórnio e chamou a atenção dos astrónomos em 2014 quando aumentou subitamente o seu brilho em mais de vinte vezes. As observações SPHERE, obtidas pouco depois do início desta “explosão” de brilho, revelaram que a matéria que orbita V960 Mon está a coalescer numa série de braços espirais intrincados que se estendem ao longo de distâncias maiores que todo o nosso Sistema Solar.

Esta descoberta motivou os astrónomos a analisarem observações existentes em arquivo do mesmo sistema obtidas pelo ALMA, do qual o ESO é um parceiro. As observações VLT incidem sobre a superfície da matéria poeirenta em torno da estrela, enquanto o ALMA consegue observar a sua estrutura mais profundamente. “Com o ALMA, tornou-se aparente que os braços espirais se estão a fragmentar, resultando na formação de aglomerados com massas semelhantes às de planetas,” explica Zurlo.

Os astrónomos acreditam que os planetas gigantes se formam ou por “acreção no núcleo”, quando grãos de poeira se juntam, ou por “instabilidade gravitacional”, quando grandes fragmentos de material em torno de uma estrela se contraem e colapsam. Apesar dos investigadores já terem encontrado evidências anteriores para o primeiro destes cenários, as pistas que apoiam o segundo permanecem escassas.

“Até agora ainda ninguém tinha visto uma observação real de instabilidade gravitacional a ocorrer a escalas planetárias,” disse Philipp Weber, investigador na Universidade de Santiago, Chile, que liderou o estudo publicado hoje na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

“Há mais de dez anos que o nosso grupo procura sinais de como é que os planetas se formam, por isso não podíamos estar mais entusiasmados com esta descoberta,” disse Sebastián Pérez, membro da equipa da Universidade de Santiago, Chile.

Os instrumentos do ESO ajudarão os astrónomos a revelar mais detalhes sobre este sistema planetário em formação e o Extremely Large Telescope (ELT) desempenhará um papel crucial. Atualmente em construção no deserto chileno do Atacama, o ELT será capaz de observar este sistema com um detalhe sem precedentes, colectando informações preciosas sobre ele. “O ELT permitirá explorar a complexidade química que circunda estes aglomerados, ajudando-nos assim a saber mais sobre a composição do material a partir do qual se estão a formar potenciais planetas,” concluiu Weber.

Informações adicionais

A equipa por detrás deste trabalho é constituída por jovens investigadores de diversas universidades e institutos chilenos, do centro de investigação Núcleo do Milénio sobre Exoplanetas Jovens e suas Luas (YEMS), financiado pela Agência Nacional de Investigação e Desenvolvimento do Chile (ANID) e pelo seu Programa de Iniciativa Científica do Milénio. As duas infraestruturas utilizadas, ALMA e VLT, estão localizadas no deserto chileno do Atacama.

Este trabalho foi descrito num artigo científico publicado na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

A equipa é composta por P. Weber (Departamento de Física, Universidad de Santiago de Chile, Chile [USACH]; Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons, Chile [YEMS]; Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics and Space Exploration, Universidad de Santiago de Chile, Chile [CIRAS]), S. Pérez (USACH; YEMS; CIRAS), A. Zurlo (YEMS; Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales Chile [UDP]; Escuela de Ingeniería Industrial, Universidad Diego Portales, Chile), J. Miley (Joint ALMA Observatory, Chile; Observatório Astronómico Nacional do Japão), A. Hales (National Radio Astronomy Observatory, EUA), L. Cieza (YEMS; UDP), D. Principe (MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, EUA), M. Cárcamo (YEMS; CIRAS; USACH, Faculdade de Engenharia, Departamento de Engenharia de Computadores, Chile), A. Garufi (INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Itália), Á. Kóspál (Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Eötvös Loránd Research Network (ELKH), Hungria; CSFK, MTA Centre of Excellence, Hungria; ELTE Eötvös Loránd University, Institute of Physics, Hungria; Instituto Max Planck de Astronomia, Alemanha), M. Takami (Instituto de Astronomia e Astrofísica, Academia Sinica, Taiwan, ROC), J. Kastner (School of Physics & Astronomy, Rochester Institute of Technology, EUA), Z. Zhu (Department of Physics and Astronomy, University of Nevada, EUA; Nevada Center for Astrophysics, University of Nevada, EUA) e J. Williams (Institute for Astronomy, University of Hawai‘i at Manoa, EUA).

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia da Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte; e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2312, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.