A imagem mais nítida já tirada de um disco de poeira em torno de outra estrela revelou estruturas no disco, que são sinais de planetas invisíveis.
O Dr. Michael Liu, astrônomo do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí, adquiriu imagens de alta resolução da estrela AU Microscopii (AU Mic) usando o Keck Telescope, o maior telescópio infravermelho do mundo. A uma distância de apenas 33 anos-luz, o AU Mic é a estrela mais próxima que possui um disco visível de poeira. Acredita-se que esses discos sejam os locais de nascimento dos planetas.
“Ainda não podemos imaginar diretamente jovens planetas em torno do AU Mic, mas eles também não podem se esconder completamente de nós. Eles se revelam através de sua influência gravitacional, formando padrões no mar de grãos de poeira que orbitam a estrela ”, disse o Dr. Liu.
Os resultados serão publicados no online Science Express de 12 de agosto e na edição impressa de setembro da Science.
Um disco de poeira normalmente pareceria relativamente sem característica e simétrico, porque quaisquer distúrbios seriam suavizados à medida que o material orbita a estrela. No entanto, isso não é observado no caso do AU Mic. Em vez disso, o Dr. Liu descobriu que seu disco é irregular e possui aglomerados. Essas estruturas surgem e são mantidas devido à influência gravitacional de companheiros planetários invisíveis.
Os aglomerados no disco do AU Mic ficam a separações de 25 a 40 unidades astronômicas da estrela central (onde uma unidade astronômica fica a distância da Terra ao Sol), ou cerca de 2 a 4 bilhões de milhas. Em nosso próprio sistema solar, isso corresponde às regiões onde Netuno e Plutão residem.
AU Mic é uma estrela vermelha escura, com apenas metade da massa e um décimo da produção de energia que o Sol. Estudos anteriores mostraram que o AU Mic tem cerca de 12 milhões de anos, uma época que se acredita ser uma fase ativa da formação do planeta. Em comparação, nosso Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos, ou cerca de 400 vezes mais, e a formação do planeta há muito tempo terminou.
“Ao estudar estrelas muito jovens como a AU Mic, obtemos uma visão do processo de formação do planeta à medida que ele ocorre. Como resultado, aprendemos sobre o nascimento do nosso próprio sistema solar e de seus planetas ”, disse Liu.
Somente as imagens ainda não podem nos dizer que tipos de planetas estão presentes, apenas que os planetas são maciços o suficiente para alterar gravitacionalmente a distribuição da poeira. No entanto, muitas estruturas no disco AU Mic são observadas como elípticas (não circulares), indicando que as órbitas planetárias são elípticas. Isso é diferente do nosso próprio sistema solar, onde a maioria dos planetas segue órbitas circulares.
Imagens de discos em torno de estrelas próximas são muito raras. No início deste ano, o Dr. Liu e seus colegas anunciaram a descoberta do grande disco empoeirado em torno do AU Mic. A luz do disco do AU Mic surge de pequenas partículas de poeira que refletem a luz da estrela central. As novas imagens são 30 vezes mais nítidas que as anteriores, possibilitando a descoberta de aglomerados no disco interno do AU Mic.
O Dr. Liu usou o telescópio Keck II, localizado em Mauna Kea, Havaí, para esta pesquisa. Os dois telescópios Keck são os maiores telescópios de infravermelho do mundo, cada um com um espelho primário de 10 metros de diâmetro. Os telescópios estão equipados com óptica adaptativa, uma tecnologia poderosa que corrige imagens astronômicas para o embaçamento causado pela atmosfera turbulenta da Terra.
As imagens infravermelhas resultantes são as mais nítidas já obtidas de um disco circunstelar, com uma resolução angular de 1/25 de segundo de arco, cerca de 1 / 500.000 do diâmetro da lua cheia. Se a visão de uma pessoa fosse tão nítida quanto o sistema de óptica adaptativa Keck, ele seria capaz de ler uma revista a uma milha de distância. No caso do AU Mic, as imagens Keck podem ver recursos tão pequenos quanto 0,4 unidades astronômicas, a menos da metade da distância da Terra ao Sol.
"É notável a rapidez com que a Adaptive Optics em Keck passou de uma tecnologia de demonstração exótica para produzir resultados científicos de qualidade sem precedentes", disse o Dr. Frederic H. Chaffee, diretor do Observatório W. M. Keck. “Estamos entrando em uma nova era de imagens de alta resolução em astronomia. As imagens deslumbrantes de Liu de possíveis planetas em formação em torno do AU Mic seriam inimagináveis em qualquer telescópio - baseado no espaço ou na Terra - alguns anos atrás. Este é um momento emocionante para todos nós. ”
Uma pré-impressão do artigo pode ser encontrada no site da astro-ph
Este trabalho foi apoiado em parte pela National Science Foundation.
Fonte original: IfA News Release
