Molécula rara pode dar pista sobre como planetas nascem

Estrela HD 163296 com disco de formação planetária. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Uma molécula rara encontrada no disco de poeira e gás em torno de uma estrela jovem pode fornecer uma resposta a um dos enigmas que os astrônomos enfrentam.

A estrela, chamada HD 163296, está a 330 anos-luz da Terra e se formou nos últimos seis milhões de anos. Ela está cercada por um disco de poeira e gás, chamado de disco protoplanetário – local onde nascem os planetas.

Utilizando um radiotelescópio no deserto do Atacama, no Chile, os pesquisadores puderam detectar um sinal extremamente fraco que mostra a existência de uma forma rara de monóxido de carbono, conhecida como isotopólogo (13C17O).

A detecção teve a colaboração internacional de cientistas, liderada pela Universidade de Leeds, para medir a massa de gás no disco com mais precisão do que nunca. Os resultados mostram que o disco é muito mais pesado, ou mais “massivo”, do que se pensava anteriormente.

Alice Booth, pesquisadora de doutorado de Leeds que liderou o estudo, observa: “Nossas observações mostraram que existia entre dois e seis vezes mais ocultação massiva no disco do que as observações anteriores podiam mostrar”. Essa é uma descoberta importante em termos do nascimento de sistemas planetários em discos: se eles contêm mais gás, então eles têm mais material de construção para formar planetas mais massivos“, acrescenta.

O estudo – The first detection of 13C17O in a protoplanetary disk: a robust tracer of disk gas mass – foi publicado no Astrophysical Journal Lettes.

As conclusões dos cientistas são oportunas. Observações recentes de discos protoplanetários deixaram os astrônomos perplexos porque não pareciam conter gás e poeira suficientes para criar os planetas observados.

O doutor John Ilee, pesquisador de Leeds que também participou do estudo, acrescenta em um comunicado que “a discrepância de massa disco-exoplaneta levanta sérias questões sobre como e quando os planetas são formados. No entanto, se outros discos estão ocultando quantidades semelhantes de massa, como HD 163296, então é possível que tenhamos subestimado suas massas até agora“.

“Podemos medir as massas dos discos observando quanta luz é emitida por moléculas, como o monóxido de carbono”, diz Ilee. Se os discos são suficientemente densos, eles podem bloquear a luz emitida pelas formas mais comuns de monóxido de carbono – e isso pode resultar em cientistas subestimando a massa do gás presente.

“Esse estudo utilizou uma técnica para observar a molécula 13C17O e permitiu olhar profundamente dentro do disco e encontrar um depósito de gás anteriormente oculto”, acrescenta Ilee.

Os pesquisadores utilizaram um dos radiotelescópios mais sofisticados do mundo: o Atacama Large Millimeter / submillimetre Array (ALMA), no alto do deserto do Atacama.

O ALMA pode observar uma luz invisível, o que permite aos astrônomos ver o que é conhecido como “universo frio”: partes do espaço que não são visíveis com telescópios ópticos.

Booth destaca que seu trabalho “mostra a incrível contribuição que o ALMA está dando à nossa compreensão do Universo. Ele está ajudando a construir uma imagem mais precisa da física que leva à formação de novos planetas. Isso, obviamente, nos ajuda a entender como surgiram o Sistema Solar e a Terra”.

Os pesquisadores já estão planejando os próximos passos em seu trabalho. “Suspeitamos que o ALMA pode observar essa forma rara de CO em muitos outros discos. Ao fazê-lo, poderemos medir com mais precisão sua massa e determinar, até que ponto, os cientistas subestimaram sistematicamente a quantidade de matéria presente”, conclui Booth.

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