Agora sabemos de mais de 5.000 exoplanetas, mundos que orbitam outras estrelas. A grande maioria deles foi descoberta através do método de trânsito, onde o planeta causa um mini-eclipse e bloqueia um pouco da luz de sua estrela hospedeira. Este é um método indireto; não vemos o planeta em si, apenas o efeito que ele tem na luz de sua estrela. A informação é do portal do Syfy.
Até agora, menos de 60 exoplanetas foram fotografados diretamente; isto é, visto em imagens reais tiradas de sua estrela. Este método funciona melhor em luz infravermelha com estrelas jovens – planetas recém-formados brilham em infravermelho devido ao seu próprio calor, enquanto as estrelas tendem a não emitir tanto infravermelho, tornando os planetas mais fáceis de detectar. Isso também funciona melhor para planetas que estão bem longe de sua estrela – 50-300 vezes mais longe do que a Terra está do Sol – para que não se percam no brilho.
Isso também pode funcionar para planetas ainda mais jovens. Tão jovens, eles ainda estão se formando.
AB Aurigae é uma estrela jovem, com 2-4 milhões de anos, e está a cerca de 560 anos-luz da Terra. É mais massiva, mais quente e mais brilhante que o Sol, e é o que chamamos de estrela da pré-sequência principal, ainda não fundindo hidrogênio e hélio em seu núcleo, mas muito próxima.
Uma imagem Sphere da estrela AB Aurigae mostra que ela está rodeada por um disco de gás e poeira com braços espirais, um indicador de que pelo menos um planeta está em processo de formação ali. Crédito: ESO/Boccaletti et al.
Está cercado pela poeira e gás a partir do qual se formou. Há um anel de poeira visto em comprimentos de onda milimétricos pelo ALMA que está a cerca de 18 bilhões de quilômetros da estrela, e um disco plano de gás muito mais próximo. anão – um objeto intermediário em massa entre um planeta e uma estrela – lá, sua gravidade perturbando o gás no disco. O anel de poeira também corta abruptamente em sua borda interna; outro indicador de um corpo decentemente massivo orbitando a estrela, sua gravidade truncando o anel interno.
Com isso em mente, uma equipe de astrônomos usou o enorme telescópio Subaru no Havaí e o Telescópio Espacial Hubble para procurar por possíveis planetas ainda em formação, chamados protoplanetas, orbitando AB Aurigae.
E parece que encontraram um.
Uma imagem infravermelha obtida pelo telescópio Subaru mostra o padrão espiral no disco de gás ao redor da estrela AB Aurigae e a localização do protoplaneta candidato AB Aurigae b. Foto: T. Currie, K. Lawson/Subaru Telescope
Um ponto brilhante é visto a uma pequena distância da estrela, cerca de 90 vezes a distância Terra-Sol, ou cerca de 14 bilhões de quilômetros – um pouco mais do dobro do que Plutão do Sol. Está fora do disco principal de gás, mas dentro do anel de poeira.
AB Aur se move lentamente em nosso céu em relação a objetos mais distantes, e se esse ponto fosse uma estrela ou galáxia de fundo, estaria em uma posição muito diferente nas imagens após 15 anos. Foi visto em observações infravermelhas feitas pelo Hubble em 2007, e ainda está quase na mesma posição em relação à estrela em novas observações. Também é visto em imagens tiradas com o telescópio Subaru, então não é devido a algum telescópio ou artefato de processamento. É real e se move junto com a estrela.
Não só isso, ao longo do tempo entre as imagens, o ponto é visto se movendo um pouco ao redor da estrela, consistente com a órbita da estrela a essa distância no sentido anti-horário. Isso seria verdade para um protoplaneta, bem como para apenas um grande aglomerado de gás, então isso é interessante, mas não conclusivo.
Melhor, porém: sua posição corresponde às previsões teóricas de onde um protoplaneta massivo deveria estar para explicar as características espirais no disco de gás, o que é emocionante.
Também claramente não é uma fonte pontual, nem um simples ponto nas imagens. Seu tamanho indica que tem no máximo cerca de 2 bilhões de quilômetros de diâmetro, o que é enorme. No entanto, se um planeta ainda em formação estiver a essa distância de sua estrela e tiver uma massa de cerca de 4 vezes a massa de Júpiter, ele teria um disco de material ao seu redor que seria desse tamanho. Então, novamente, isso é consistente com um protoplaneta massivo.
Se isso fosse apenas uma bolha de poeira orbitando a estrela, a luz que vemos dela seria altamente polarizada; isto é, as ondas de luz estariam fortemente alinhadas. Isso não é visto, indicando que a luz vem do próprio objeto e não apenas da luz refletida. Em outras palavras, é brilhante. Além disso, é visto no tipo de luz emitida pelo gás hidrogênio excitado, o que é esperado para um planeta cercado por gás que está caindo nele.
As cores do local também são consistentes com o fato de ser um planeta enorme, mas ainda muito quente. Usando modelos teóricos, o melhor ajuste que os astrônomos conseguiram foi para um planeta jovem com cerca de 9 vezes a massa de Júpiter, 2,75 vezes o seu diâmetro – muito grande, mas isso é porque ainda está se formando e ainda não se acalmou – e com uma temperatura de cerca de 2.000 ° C. Super quente, mas novamente isso é esperado. Isso corresponde a uma taxa de acreção – a rapidez com que a matéria está caindo nele – de cerca de um milionésimo da massa de Júpiter a cada ano. Isso pode não parecer muito, mas Júpiter é uma fera. Essa taxa de acréscimo é igual a 5.000 trilhões de toneladas por dia.
São 66 bilhões de toneladas por segundo. Por segundo. Isso é como um asteroide de 4 quilômetros de largura – aproximadamente metade do diâmetro do assassino de dinossauros – impactando o protoplaneta a cada segundo de cada dia de cada ano, por centenas de milhares de anos. Não é à toa que está brilhando quente.
Dito tudo isso, isso não é uma prova conclusiva de que realmente é um protoplaneta em acreção, mas é uma evidência bastante convincente.
Uma imagem terrestre de AB Aurigae (esquerda) mostra que está cercada por extenso gás e poeira, e uma imagem Hubble STIS (direita) mostra detalhes muito mais próximos da estrela (as listras escuras são barras de metal que bloqueiam a estrela brilhante de forma mais fraca material pode ser visto). Crédito: C. A. Grady (Observatórios Nacionais de Astronomia Óptica, NASA/ESA GSFC), B. Woodgate (NASA/ESA GSFC), F. Bruhweiler e A. Boggess (Universidade Católica da América), P. Plait e D. Lindler (ACC, Inc., GSFC), M. Clampin (STScI) e NASA/ESA, P. Kalas (STScI)
Isso faz-me muito feliz. Como escrevi antes, no dia em que trabalhei nas observações do Hubble de 1999 desta estrela. Este potencial protoplaneta estava muito perto da estrela para ser visto em nossos dados, mas as novas observações foram feitas de uma maneira diferente que permitiu que o planeta fosse retirado de toda a luz da estrela. Impressionante.
E está tão perto de nós! Vemos estrelas se formando por toda a Via Láctea, o tempo todo, e essa é mais uma peça do quebra-cabeça galáctico que mostra que os planetas se formam junto com elas. O Universo está cheio de planetas, mundos incontáveis, e estamos apenas começando a encontrá-los.
