Formação de planetas em sistemas estelares binários

EurekAlert

Link para o original: Planet formation around binary star

O ALMA revela o potencial de formação de planetas de um disco protoplanetário

NATIONAL RADIO ASTRONOMY OBSERVATORY

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Concepção artísitica do sistema estelar binário HD 142527 baseado nos dados do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). A imagem mostra um distinto arco de poeira (vermelho) inserido no disco protoplanetário. No arco vermelho, não há gases, o que sugere que o monóxido de carbono “congelou”, formando uma camada de geada sobre os grãos de poeira nessa região. Os astrônomos especulam que esta geada fornece um impulso inicial para a formação de planetas. Os dois pontos no centro representam as duas estrelas do sistema.
Crédito da imagem: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Através do ALMA, os astrônomos tiveram uma nova visão detalhada dos estágios iniciais da formação de planetas em torno de uma estrela binária. Inserida na periferia do disco protoplanetário da estrela dupla, os astrônomos encontraram uma surpreendente região em forma de crescente composta por poeira e conspicuamente sem gases. Este resultado, apresentado na reunião da AAAS em Washington, D.C., permite novas abordagens sobre o potencial de formação de planetas em um sistema estelar binário.

Os astrônomos têm grandes dificuldades para compreender como se formam planetas em sistemas estelares binários. Os primeiros modelos sugeriam que o cabo-de-guerra entre dois corpos estelares colocaria planetas jovens em órbitas excêntricas, possivelmente ejetando-os do sistema ou os enviando em rota de colisão com as estrelas. As observações, entretanto, mostram que planetas realmente se formam e conseguem manter órbitas surpreendentemente estáveis em torno de estrelas duplas.

Para compreender melhor como tais sistemas se formam e evoluem, os astrônomos se valeram do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para fazer uma nova e detalhada observação do disco protoplanetário em torno do sistema HD 142527, um sistema binário a cerca de 450 anos-luz da Terra em um aglomerado estelar jovem, conhecido como Associação Escorpião-Centauro.

O sistema HD 142527 consiste de uma estrela principal com um pouco mais que o dobro da massa do Sol e uma pequena companheira com apenas cerca de um terço da massa do Sol. Elas estão separadas mais ou menos pela distância entre o Sol e Saturno. Estudos anteriores desse sistema com o  ALMA revelaram detalhes surpreendentes acerca das estruturas de seus discos interno e externo..

“Há muito tempo se sabe que este sistema binário tem uma corona de formação de planetas, de gás e poeira”, diz Andrea Isella, astrônomo da Rice University em Houston, Texas. “As novas imagens do ALMA revelam detalhes até agora não vistos acerca dos processos físicos que regulam a formação de planetas em torno deste e provavelmente vários outros sistemas binários”.

Planetas se formam a partir de extensos discos de poeira e gás que circundam estrelas jovens. Pequenos grãos de poeira e bolsões de gás eventualmente são arrebanhados pela gravidade, formando aglomerações cada vez maiores que, eventualmente, se tornarão asteróides e planetas. Entretanto, os detalhes desse processo ainda não são bem compreendidos. Os astrônomos, estudando uma grande série de discos protoplanetários com o ALMA, esperam compreender melhor as situações que criam as condições para a formação de planetas pelo universo afora.

As novas imagens em alta resolução obtidas pelo ALMA do HD 142527 mostram um largo anel elíptico em torno da estrela dupla. O disco começa incrivelmente longe da estrela central – cerca de 50 vezes a distãncia da Terra ao Sol. a maior parte do disco é composta por gases, inclusive duas formas de monóxido de carbono (13CO e C18O), mas existe uma notável ausência de gases dentro de um enorme arco de poeira que se estende por cerca de um terço do disco em torno do sistema estelar.

Esta nuvem de poeira em forma de crescente pode ser resultante de forças gravitacionais peculiares a estrelas binárias e pode ser também a chave para a formação de planetas, especula Isella. A ausência de gases livres é provavelmente resultante de seu congelamento, formando uma fina camada de gelo nos grãos de poeira.

“A temperatura é tão baixa que os gases congelam e aderem aos grãos”, explica Isella. “Acresita-se que este processo aumente a capacidade dos grãos de poeira grudarem uns nos outros, o que faz disso um forte catalizador para a formação de planetesimais e, no fim, de planetas”.

“Estamos estudando discos protoplanetários há pelo menos 20 anos”, prossegue Isella. “Existem algo entre algumas centenas e alguns milhares deles que podemos examinar novamente com o ALMA para descobrir novos e surpreendentes detalhes. Esta é a beleza do ALMA. Cada vez que se obtém novos dados, é como abrir um presente. Ninguém sabe o que vai encontrar”.

O HD 142527 será o objeto de um artigo a ser publicado que tem como autor principal o postdoctoral fellow da Rice, Yann Boehler, que trabalha com o grupo de Isella.

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Discussão - 1 comentário

  1. Inoue disse:

    Eu achava que sistemas binários com o tempo acabaram destruindo os corpos que se formavam.
    Vida longa e próspera.

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