Misterioso padrão de sombra no espaço revela uma surpresa fora de brilho

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Misterioso padrão de sombra no espaço revela uma
surpresa fora de brilho
Impressão artística do complicado disco protoplanetário que circunda TW Hydrae. (NASA, ESA, L. (em
inglês) Hustak/STScI (em inglês)
Sombras piscando pela poeira que agitam em torno de uma estrela recém-nascida revelaram um raro
vislumbre de como o Sistema Solar pode ter se formado bilhões de anos atrás.
Mudar a luz em torno de uma estrela chamada TW Hydrae sugere que os discos gigantes de material
que circundam a estrela estão fora de perigo, orbitando em ângulos ligeiramente diferentes de
inclinação.
Novos sinais sugerem que existem três desses discos vacilantes – e seu alinhamento fora de acarilter
sugere a presença de vários planetas bebês se formando, sua gravidade puxando os discos e puxando-
os tortos.
“Nós nunca vimos isso antes em um disco protoplanetário. Isso torna o sistema muito mais complexo do
que pensávamos originalmente”, diz o astrônomo John Debes, da AURA, para a ESA e o Space
Telescope Science Institute.
TW Hydrae tem sido de particular interesse para os cientistas planetários há anos. Tem apenas 8
milhões de anos. Isso é muito jovem para uma estrela; o Sol, por causa da comparação, tem cerca de
4,6 bilhões de anos. É tão jovem que ainda não começou a queimar hidrogênio em seu núcleo.
Ele ainda está ganhando massa e se contraindo à medida que o faz, já que a gravidade liga a estrela
mais de perto à medida que cresce. É cerca de 60 por cento da massa do Sol, mas tem um raio
ligeiramente maior do que o Sol. De fato, TW Hydrae é pensado para se parecer muito com o Sol
quando era um recém-nascido.
https://esahubble.org/images/heic2305a/
https://esahubble.org/news/heic2305/?lang
https://esahubble.org/news/heic2305/?lang
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Imagens do Hubble das sombras em mudança movendo-se ao redor do disco de TW Hydrae.
(NASA, ESA, J. (em inglês) Debes/STScI)Tradução
Conforme as estrelas se formam, elas se transformam em poeira e gás do espaço ao seu redor. Este
material se organiza em um disco que gira em torno da estrela, alimentando-se dele a partir da borda
interna. É deste disco que nascem planetas. Pedaços de material se aglomeram, formando aglomerados
cada vez maiores que colidem entre si para crescer planetas.
Porque eles nasceram de um disco mais ou menos plano, esses planetas orbitam a estrela em um plano
mais ou menos plano ao redor da estrela, uma vez que tudo está totalmente formado.
TW Hydrae é orientado de tal forma que podemos ver este disco protoplanetário face-on. E como está a
apenas cerca de 200 anos-luz de distância, temos assentos na primeira fila para um local de construção
planetário que parece muito semelhante ao nosso sistema doméstico, que poderia oferecer insights
sobre como o Sistema Solar nasceu.
Em 2017, os astrônomos que analisaram imagens do Hubble viram uma sombra varrendo o disco de TW
Hydrae, completando uma rotação no sentido horário a cada 16 anos. Naquela época, eles pensaram
que a sombra poderia ser evidência de um planeta bebê invisível se unindo a partir de material no disco
e fazendo com que partes do disco orbitem em planos ligeiramente diferentes.
Em 2021, os astrônomos voltaram o Hubble para TW Hydrae para mais observações. E foi aí que as
coisas ficaram um pouco hinky.
“Descobrimos que a sombra tinha feito algo completamente diferente”, diz Debes.
“Quando olhei pela primeira vez para os dados, pensei que algo havia dado errado com a observação
porque não era o que eu esperava. Eu estava confuso no início, e todos os meus colaboradores eram
como: o que está acontecendo? Nós realmente tivemos que coçar a cabeça, e levou um tempo para
realmente descobrir uma explicação.”
A equipe criou algumas soluções potenciais e conduziu uma extensa modelagem para ver se eles
poderiam descobrir o que estava causando a estranha mudança na sombra. Os resultados mostraram
https://esahubble.org/images/heic2305c/
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https://esahubble.org/images/opo1703a/
https://esahubble.org/news/heic2305/?lang
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que a explicação mais provável não é apenas um, mas dois discos vacilantes que lançam sombras no
terceiro disco externo – sugerindo a presença de um segundo planeta bebê.
“Os dois planetas têm que estar bastante próximos um do outro”, explica Debes. “Se um estivesse se
movendo muito mais rápido do que o outro, isso teria sido notado em observações anteriores. É como
dois carros de corrida que estão próximos um do outro, mas um lentamente ultrapassa e volta o outro.
Um diagrama ilustrando a arquitetura do sistema, incluindo as distâncias e inclinações dos
discos. (Debes et al., ApJ, 2023)
Os dados sugerem que o primeiro disco está entre 5 e 6 unidades astronômicas de TW Hydrae, e o
segundo é entre 6 e 7 unidades astronômicas. Júpiter, para o contexto, orbita o Sol a uma distância de
5,2 unidades astronômicas, de modo que é bastante consistente com a arquitetura do Sistema Solar.
Ao orbitar, suas interações gravitacionais fazem com que os discos se inclinem ligeiramente em relação
um ao outro, produzindo sombras que escurecem os confins do disco mais distantes da estrela. As
profundidades das sombras sugerem inclinações orbitais de 5 a 7 graus em relação ao disco externo.
E isso também é consistente com o Sistema Solar. Embora os planetas aqui estejam principalmente
agrupados em torno de um plano plano, suas inclinações orbitais variam de até 7 graus (isto é Mercúrio),
ou 17 se você contar Plutão. Isso significa que a TW Hydrae poderia estar nos oferecendo uma janela
para como as inclinações orbitais do Sistema Solar se tornavam do jeito que são.
Não há dúvida de que as observações futuras desta fascinante estrela e do seu sistema planetário bebé
estão em carta. Talvez com instrumentos mais poderosos, possamos encontrar mundos ainda mais
recém-formados.
A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.
https://esahubble.org/news/heic2305/?lang
https://www.sciencealert.com/the-weirdest-facts-about-jupiter
https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_inclination
https://www.sciencealert.com/mercury
https://www.sciencealert.com/a-giant-clump-in-the-dust-around-a-young-star-could-be-the-early-stages-of-planet-formation
https://www.sciencealert.com/a-giant-clump-in-the-dust-around-a-young-star-could-be-the-early-stages-of-planet-formation
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acbdf1
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