Jacques Kluska et al.
As quinze imagens dos discos protoplanetários, capturadas com Interferómetro do VLT do ESO
Uma equipa internacional de astrónomos capturou 15 imagens das orlas internas de discos de formação planetária localizados a centenas de anos-luz de distância.
Estes discos de poeira e gás, parecidos em forma a um disco de música, formam-se em torno de estrelas jovens. As imagens lançam uma nova luz sobre como os sistemas planetários são formados. Foram publicadas na revista Astronomy & Astrophysics.
Para entender como os sistemas planetários, incluindo o nosso, tomam forma, precisamos de estudar as suas origens. Os discos de formação planetária, ou protoplanetários, são formados em uníssono com a estrela que rodeiam. Os grãos de poeira nos discos podem crescer para corpos maiores, o que acaba levando à formação de planetas.
Pensa-se que os planetas rochosos como a Terra se formem nas regiões interiores dos discos protoplanetários, a menos de cinco unidades astronómicas (cinco vezes a distância Terra-Sol) da estrela em torno da qual o disco se formou.
Antes deste novo estudo já tinham sido obtidas várias imagens destes discos com os maiores telescópios individuais, mas estes não conseguem capturar os seus melhores detalhes. “Nestas fotos, as regiões mais próximas da estrela, onde os planetas rochosos se formam, cobrem apenas alguns pixéis” diz o autor principal Jacques Kluska de KU Leuven (Universidade Católica de Leuven), Bélgica.
“Precisávamos visualizar estes detalhes para poder identificar padrões que pudessem trair a formação planetária e caracterizar as propriedades dos discos.” Isto exigiu uma técnica de observação completamente diferente. “Estou emocionado por termos agora pela primeira vez quinze destas imagens,” continua Kluska.
Reconstrução de imagem
Kluska e seus colegas criaram as imagens no ESO do Chile usando uma técnica chamada interferometria infravermelha. Usando o instrumento PIONIER do ESO, combinaram a luz recolhida por quatro telescópio no VLT (Very Large Telescope) a fim de capturar os discos em detalhe. No entanto, esta técnica não fornece uma imagem da fonte observada.
Os detalhes dos discos precisam de ser recuperados com uma técnica de reconstrução matemática. Esta técnica é semelhante ao modo como a primeira imagem de um buraco negro foi capturada. “Tivemos que remover a luz da estrela, pois dificultava o nível de detalhe que podíamos ver nos discos,” explica Kluska.
“Distinguir detalhes à escala das órbitas dos planetas rochosos como a Terra, ou até à de Júpiter (como se pode ver nas imagens) – uma fração da distância Terra-Sol – é equivalente a ser capaz de ver um ser humano na Lua ou a distinguir um cabelo a uma distância de 10 km,” realça Jean-Philippe Berger da UGA (Université Grenoble Alpes) que, como investigador principal, esteve encarregue do trabalho com o instrumento PIONIER.
“A interferometria infravermelha está a tornar-se rotineiramente usada para descobrir os mais pequenos detalhes dos objetos astronómicos. A combinação desta técnica com a matemática avançada finalmente permite-nos transformar os resultados destas observações em imagens.”
Irregularidades
Alguns aspetos destacam-se imediatamente nas imagens. “Podemos ver que alguns pontos são mais brilhantes ou menos brilhantes: isto sugere processos que podem levar à formação de planetas. Por exemplo: pode haver instabilidades no disco que podem levar a vórtices onde o disco acumula grãos de poeira espacial e que podem crescer e evoluir para um planeta.”
A equipa irá fazer pesquisas adicionais para identificar o que pode estar por trás destas irregularidades. Kluska também vai realizar novas observações para obter ainda mais detalhes e testemunhar diretamente a formação planetária nas regiões dentro dos discos que estão mais próximas das estrelas.
Adicionalmente, Kluska está a liderar uma equipa que começou a estudar 11 discos em torno de outros tipos mais antigos de estrelas, também cercadas por discos de poeira, pois pensa-se que estes também possam produzir planetas.
