Mundo misterioso parece ser o primeiro exoplaneta já encontrado orbitando 3 estrelas

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Impressão artística de GW Orionis. Créditos: Observatório Europeu do Sul / YouTube.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Nosso Sistema Solar, com apenas uma estrela no céu, pode ser um pouco estranho. A maioria das estrelas na galáxia da Via Láctea tem, na verdade, pelo menos uma companheira estelar gravitacionalmente ligada, o que significa que mundos com duas estrelas como Tatooine ou como a música da Cássia Eller provavelmente não são incomuns.

Os sistemas estelares, entretanto, estão confinados a no máximo duas estrelas. Encontramos sistemas de até sete estrelas unidos em uma dança orbital complexa. E agora, os cientistas descobriram o que acreditam ser algo inédito na astronomia: um exoplaneta orbitando um sistema de três estrelas, também conhecido como trinário estelar.

Para ser claro, exoplanetas foram encontrados em sistemas trinários antes – orbitando apenas uma das estrelas do sistema. Se esta nova descoberta for validada, no entanto, o exoplaneta estará em órbita em torno das três estrelas, o que não é algo que tenha sido visto anteriormente.

Observações de GW Orionis. Créditos: ALMA / OES / Exeter / Kraus et al.

As estrelas da Via Láctea geralmente não nascem isoladas. Seus locais de nascimento são nuvens moleculares massivas, onde densos aglomerados de gás colapsam sob a gravidade.

À medida que esses aglomerados giram, o material na nuvem forma um disco que se acumula na estrela em formação. Se este disco se fragmentar, outra estrela, ou várias estrelas, podem começar a se formar no mesmo lugar – uma pequena família estelar de irmãs. Após a formação da estrela, o que resta do disco pode continuar a formar planetas.

Estima-se que cerca de 40 a 50 por cento das estrelas tenham uma companheira binária e outros 20 por cento estejam em sistemas com três ou mais estrelas.

Esses sistemas serão bastante complexos gravitacionalmente, o que pode dificultar a permanência de objetos menores – mas, no entanto, estima-se que cerca de 2,5% dos exoplanetas estejam nesses sistemas múltiplos compostos por três estrelas ou mais.

Até o momento, cerca de 32 exoplanetas foram encontrados em sistemas trinários. E então surgiu um sistema chamado GW Orionis.

Localizado a cerca de 1.300 anos-luz de distância, GW Orionis chamou a atenção dos astrônomos porque é cercado por um enorme disco protoplanetário desalinhado circulando as três estrelas.

Usando o poderoso Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrônomos confirmaram algo mais sobre o sistema: há uma lacuna substancial no disco protoplanetário.

De acordo com nossos modelos de formação de planetas, as lacunas nos discos protoplanetários são provavelmente causadas pela formação de planetas. À medida que giram em torno da estrela, esses planetas varrem a poeira e o gás em seu caminho orbital, limpando-o e deixando uma lacuna.

Em GW Orionis, as coisas não são necessariamente tão claras. Como as três estrelas gerariam um campo gravitacional complexo, existe a possibilidade de que quaisquer características estranhas no disco possam ter sido criadas pelas próprias estrelas.

A análise anterior sugeriu que provavelmente não é o caso; a interação gravitacional entre as estrelas por si só não é suficiente para ter cavado uma lacuna no disco, deixando um exoplaneta em formação como a explicação provável.

Agora, uma nova análise corroborou com esta interpretação. Liderada pelo astrônomo Jeremy Smallwood, da Universidade de Nevada, em Las Vegas, nos EUA, uma equipe de pesquisadores reconstruiu um modelo do sistema GW Orionis, integrando simulações hidrodinâmicas tridimensionais e de n-corpos.

Eles descobriram, assim como os pesquisadores anteriores, que o torque gerado pelas estrelas não é suficiente para dividir o disco protoplanetário.

Em vez disso, o culpado é provavelmente um gigante gasoso, como Júpiter, em processo de formação, ou talvez vários gigantes gasosos. Não vimos o exoplaneta em si, o que significa que ainda há espaço para dúvidas, mas a corroboração entre os duas pesquisas separadas parece favorecer a interpretação do exoplaneta bebê.

O que pode significar que o processo de formação do planeta pode sobreviver a condições mais extremas do que esperávamos, como ambientes complexos como o espaço em torno de um trio de estrelas.

“É realmente emocionante porque torna a teoria da formação de planetas realmente robusta”, disse Smallwood. “Isso pode significar que a formação de planetas é muito mais ativa do que pensávamos, o que é muito legal”.

A equipe espera que os astrônomos sejam capazes de ver o exoplaneta ou exoplanetas diretamente nas próximas observações do sistema GW Orionis.

A pesquisa foi publicada nos Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.