ALMA captura “fábrica agitada” de planetas

ESO/B. Tafreshi / Wikimedia

Os ambientes de formação planetária podem ser muito mais complexos e caóticos do que o que se pensava. Isto é evidenciado por uma nova imagem da estrela RU Lup, feita com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Todos os planetas, incluindo os do nosso Sistema Solar, nascem em discos de gás e poeira em torno de estrelas, os chamados discos protoplanetários. Graças ao ALMA, temos imagens impressionantes de alta resolução de muitas destas “fábricas” planetárias, mostrando discos empoeirados com vários anéis e divisões que sugerem a presença de planetas emergentes. Os exemplos mais famosos são HL Tau e TW Hydrae.

Mas os discos não são necessariamente tão bem organizados quanto estas observações iniciais da poeira sugerem. Uma nova imagem de RU Lup pelo ALMA, uma jovem estrela variável na direção da constelação de Lobo, revelou um gigantesco conjunto de braços em espiral feitos de gás, que se estendem muito além do bem conhecido disco.

Esta estrutura espiral – semelhante a uma “minigaláxia” – estende-se a quase 1000 UA (Unidades Astronómicas) da estrela, muito mais longe do que o disco compacto de poeira, que alcança cerca de 60 UA.

Observações anteriores de RU Lup com o ALMA, que faziam parte do DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project), já revelavam sinais de formação contínua de planetas, sugeridos pelas lacunas no seu disco protoplanetário de poeira.

“Mas também notámos algumas estruturas gasosas de monóxido de carbono (CO) que se estendiam para lá do disco. É por isso que decidimos observar novamente o disco em torno da estrela, desta vez focando no gás e não na poeira,” disse Jane Huang do Centro Harvard Smithsonian para Astrofísica, autora principal de um artigo científico publicado na revista científica The Astrophysical Journal.

Os discos protoplanetários contêm muito mais gás do que poeira. Enquanto a poeira é necessária para acumular os núcleos planetários, o gás cria as suas atmosferas.

Nos últimos anos, observações de alta resolução de estruturas de poeira revolucionaram a nossa compreensão da formação de planetas. No entanto, esta nova imagem do gás indica que a visão atual da formação planetária ainda é muito simplista e que pode ser muito mais caótica do que se deduziu anteriormente a partir das imagens conhecidas de discos com anéis ordenadamente concêntricos.

“O facto de observarmos esta estrutura espiral no gás após uma observação mais longa sugere que provavelmente não vimos toda a diversidade e complexidade dos ambientes de formação planetária. Podemos ter perdido muitas das estruturas de gás noutros discos,” acrescentou Huang.

Huang e a sua equipa sugerem vários cenários que podem possivelmente explicar a razão dos braços espirais aparecerem em torno de RU Lup. Talvez o disco esteja a colapsar sob a sua própria gravidade, devido à sua enorme massa. Ou talvez RU Lup esteja a interagir com outra estrela. Outra possibilidade é que o disco está a interagir com o seu ambiente, acumulando material interestelar ao longo dos braços espirais.

Nenhum destes cenários explica completamente o que observámos,” disse o membro da equipa Sean Andrews. “Podem existir processos desconhecidos a ocorrer durante a formação planetária que ainda não contabilizámos nos nossos modelos. Só iremos aprender o que são se encontrarmos outros discos parecidos com o de RU Lup.”

// CCVAlg

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