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Numa série de estudos, uma equipa de astrónomos lançou uma nova luz sobre o processo complexo da formação planetária. Estas imagens extraordinárias, captadas pelo Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile, representam um dos maiores rastreios de sempre de discos de formação planetária. O trabalho de investigação reúne observações de mais de 80 estrelas jovens que podem ter planetas a formar-se em seu redor, fornecendo aos astrónomos uma enorme quantidade de dados e conhecimentos únicos sobre a forma como os planetas surgem em diferentes regiões da nossa Galáxia.
“Trata-se realmente de uma mudança na nossa área de estudo”, diz Christian Ginski, professor na Universidade de Galway, na Irlanda, e autor principal de um dos três novos artigos científicos publicados hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. “Passámos do estudo aprofundado de sistemas estelares individuais para esta enorme visão geral de regiões inteiras de formação de estrelas.”
Até à data, foram descobertos mais de 5000 planetas em órbita de outras estrelas para além do Sol, muitas vezes em sistemas muito diferentes do nosso próprio Sistema Solar. Para compreender onde e como surge esta diversidade, os astrónomos têm de observar os discos ricos em poeira e gás que envolvem as estrelas jovens — os berços da formação planetária. Estes discos encontram-se mais facilmente nas enormes nuvens de gás onde as próprias estrelas se estão a formar.
Tal como os sistemas planetários já desenvolvidos, as novas imagens mostram a extraordinária diversidade dos discos de formação de planetas. “Alguns destes discos apresentam enormes braços em espiral, presumivelmente impulsionados pelo intrincado ballet dos planetas em órbita”, diz Ginski. “Outros mostram anéis e grandes cavidades esculpidas pelos planetas em formação, enquanto outros ainda parecem suaves e quase adormecidos no meio de toda esta azáfama de atividade“, acrescenta Antonio Garufi, astrónomo do Observatório Astrofísico de Arcetri, do Instituto Nacional de Astrofísica italiano (INAF), e autor principal de um dos artigos.
A equipa estudou um total de 86 estrelas em três regiões diferentes de formação estelar da nossa Galáxia: Touro e Camaleão I, ambas a cerca de 600 anos-luz de distância da Terra, e Orion, uma nuvem rica em gás a cerca de 1600 anos-luz de nós, que é conhecida por ser o local de nascimento de várias estrelas mais massivas do que o Sol. As observações foram recolhidas por uma enorme equipa internacional, composta por cientistas de mais de 10 países.
A equipa conseguiu retirar várias conclusões importantes do conjunto de dados obtido. Por exemplo, em Orion descobriu-se que as estrelas agrupadas em duas ou mais tinham menos probabilidade de possuir grandes discos de formação planetária. Este é um resultado significativo, dado que, ao contrário do nosso Sol, a maioria das estrelas da nossa Galáxia têm companheiras. Para além disso, o aspeto irregular dos discos nesta região sugere a possibilidade de existirem planetas massivos no seu seio, o que poderá dar origem à deformação e desalinhamento que observamos nestes discos.
Embora os discos de formação planetária se possam estender por distâncias centenas de vezes superiores à distância entre a Terra e o Sol, a sua localização a várias centenas de anos-luz de nós faz com que nos pareçam pequenos pontinhos no céu noturno. Para observar os discos, a equipa utilizou o instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) instalado no VLT do ESO. O sistema de ótica adaptativa de última geração do SPHERE corrige os efeitos de turbulência da atmosfera terrestre, dando-nos imagens muito nítidas dos discos. Deste modo, a equipa conseguiu obter imagens de discos em torno de estrelas com massas tão baixas como metade da massa do Sol, que são normalmente demasiado ténues para a maioria dos outros instrumentos atualmente disponíveis. Foram ainda obtidos dados adicionais para este estudo com o instrumento X-shooter do VLT, o que permitiu aos astrónomos determinar a idade e a massa das estrelas. Por sua vez, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o ESO é um parceiro, ajudou a equipa a compreender melhor a quantidade de poeira que envolve algumas das estrelas.
À medida que a tecnologia avança, a equipa espera observar ainda mais profundamente o centro dos sistemas de formação planetária. O enorme espelho de 39 metros do futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, por exemplo, permitirá à equipa estudar as regiões mais interiores em torno de estrelas jovens, onde se poderão estar a formar planetas rochosos como o nosso.
Por enquanto, estas imagens revolucionárias fornecem aos investigadores uma enorme quantidade de dados que ajudarão a desvendar os mistérios da formação planetária. “É quase poético que os processos que marcam o início da formação de planetas e, em última análise, da vida, tal como aconteceu no nosso próprio Sistema Solar, sejam tão belos“, conclui Per-Gunnar Valegård, um estudante de doutoramento da Universidade de Amesterdão, nos Países Baixos, que liderou o estudo da região de Orion. Valegård, que também é professor a tempo parcial na Escola Internacional de Hilversum, nos Países Baixos, espera que as imagens inspirem os seus alunos a tornarem-se cientistas no futuro.
Observatório Europeu do Sul
