Podem formar-se planetas num mundo sem estrelas? Académicos de St. Andrews encontram uma resposta
Uma nova investigação da Universidade de St. Andrews está a responder a uma das questões mais importantes da astrofísica: podem formar-se planetas sem uma estrela?
Os planetas gigantes que flutuam livremente têm o potencial de formar os seus próprios sistemas planetários em miniatura, independentemente de uma estrela. Estes planetas podem ser a chave para questões importantes da astrofísica, dizem os investigadores da Universidade de St Andrews.
Observação de planetas infantis
Investigadores da Escola de Física e Astronomia, juntamente com coautores dos EUA, Itália, Irlanda, Inglaterra e Portugal, observaram oito planetas flutuantes muito jovens, com massas 5 a 10 vezes superiores à de Júpiter.
Estes planetas são muito ténues e irradiam sobretudo no infravermelho, o que os torna difíceis de observar; a equipa utilizou dois instrumentos de infravermelhos extremamente sensíveis no Telescópio Espacial James Webb (JWST) para saber mais sobre a infância dos planetas.
As suas propriedades tornam-nos semelhantes a planetas gigantes, mas em vez de orbitarem uma estrela, estes planetas flutuam livremente no espaço. A investigação atual sugere que são os objetos de menor massa que se formaram, tal como as estrelas, a partir do colapso de nuvens de gás gigantes, mas, ao contrário das estrelas, não reúnem massa suficiente para iniciar quaisquer reações de fusão nos seus núcleos. Em teoria, alguns deles poderiam formar-se de forma semelhante aos planetas, em órbita à volta de uma estrela, mas são mais tarde ejetados dos seus berçários planetários.
Formação planetária inicial
O novo estudo descreve em pormenor estes planetas que flutuam livremente e descobriu que seis deles têm emissões excessivas no infravermelho. Isto é causado por poeira quente nas proximidades, um sinal caraterístico dos discos, as estruturas achatadas que são os locais de nascimento dos planetas.
Os dados também revelaram emissões de grãos de silicato nos discos, com sinais claros de crescimento de poeira e cristalização, os primeiros passos na formação de planetas rochosos. Tais emissões têm sido observadas em estrelas e anãs castanhas, mas nunca antes em objetos de massa planetária.
Este estudo é uma continuação de trabalhos anteriores da Universidade de St Andrews que mostram que os discos em torno de objetos de massa planetária que flutuam livremente podem durar vários milhões de anos, tempo suficiente para formar planetas.
O Dr. Aleks Scholz, investigador principal, afirma: "Em conjunto, estes estudos mostram que objetos com massas comparáveis às dos planetas gigantes têm potencial para formar os seus próprios sistemas planetários em miniatura. Esses sistemas poderiam ser como o sistema solar, apenas reduzidos por um fator de 100 ou mais em massa e tamanho. Resta saber se tais sistemas existem ou não."
A Dra. Belinda Damian, autora principal, acrescenta: "Estas descobertas mostram que os blocos de construção para a formação de planetas podem ser encontrados mesmo em torno de objetos que são pouco maiores do que Júpiter e que andam à deriva no espaço. Isto significa que a formação de sistemas planetários não é exclusiva de estrelas, mas pode também funcionar em torno de mundos solitários sem estrelas".
Referência da notícia
Spectroscopy of Free-floating Planetary-mass Objects and Their Disks with JWST, The Astronomical Journal, July 2025. Damian, B., Scholz, A., et al.