Telescópio ALMA: novas imagens indicam que planetas formam-se quase em simultâneo com estrelas
O que é mais sensacional? A descoberta ou a técnica utilizada? Graças a uma técnica inovadora, um estudo descobriu vestígios de planetas já presentes enquanto as estrelas ainda estavam em formação.
Vamos falar de um caso científico interessante. O telescópio ALMA, no Observatório Europeu do Sul (ESO), observou os discos de estrelas jovens. As imagens recolhidas mostraram vestígios do nascimento de planetas, mas ainda não conseguimos extrair estas informações preciosas.
O nascimento dos exoplanetas
O nascimento de um planeta é o resultado de um longo processo que permanece invisível por centenas de milhares de anos. Por um lado, este processo ocorre dentro de um disco denso (protoplanetário) de poeira e gás que o mantém oculto.
Por outro lado, o tamanho e o brilho do planeta em formação são tão pequenos que são ocultados pelo brilho enormemente maior da estrela-mãe, que também está em formação.
Somente depois de centenas ou mesmo milhões de anos o planeta finalmente se torna visível, conseguindo emergir do manto de poeira e gás do disco protoplanetário. Este, entretanto, tornou-se consideravelmente mais fino, em parte porque literalmente caiu sobre a estrela, em parte porque se dispersou no espaço interestelar.
No entanto, já nos estágios iniciais da sua formação, o planeta, embora permaneça invisível, produz rastros que, inequivocamente, revelam a sua presença. São "pegadas" que, por serem muito grandes, podem ser observadas muito antes de o próprio planeta se tornar visível.
Impressões em discos protoplanetários
Há algum tempo, desde que os telescópios atingiram altas resoluções, observou-se que nos discos estelares de estrelas muito jovens existem diferentes tipos de estruturas.
As maiores resoluções espaciais com telescópios terrestres foram obtidas por redes de radiotelescópios, utilizando uma técnica especial chamada "interferométrica".
Observando em detalhes os discos protoestelares, ou seja, os discos de poeira e gás que circundam e giram em torno de estrelas recém-nascidas, observamos heterogeneidades como, por exemplo, braços espirais, anéis desalinhados, lacunas, ou seja, regiões concêntricas sem ou pobres em gás e poeira.
Com a ajuda de simulações numéricas, os astrónomos descobriram que todas essas heterogeneidades — as pegadas de que estamos a falar — podem ser explicadas pela presença de planetas e a sua ação gravitacional.
Quando um planeta orbita a sua estrela (geralmente descreve uma elipse), no seu movimento, ele captura ou repele o gás e a poeira que se encontram ao longo da sua trajetória. Desta forma, ele literalmente cava um sulco, ou como gostam de dizer, esculpe uma pegada no disco (a chamada lacuna) que, ao contrário de um planeta de dimensões muito pequenas, é uma macroestrutura claramente visível aos telescópios.
Ou, a presença de vários planetas em formação pode redistribuir a poeira e o gás em múltiplos anéis que, dependendo das órbitas e do tamanho dos planetas, podem estar mais ou menos desalinhados e também visíveis.
A veracidade desta hipótese, ou seja, a presença de planetas como causa dessas pegadas, foi confirmada várias vezes pela descoberta de planetas exatamente onde se esperava com base nas simulações.
A recente descoberta “póstuma” com super-resolução
O que estamos a apresentar agora é realmente interessante em dois aspetos. Uma equipa de investigadores apresentou os resultados de um estudo sobre discos protoplanetários na revista "Publication of the Astronomical Society of Japan", liderado por Ayumu Shoshi, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Kyushu, no Japão.
Ao observar uma amostra de estrelas muito jovens na região de formação estelar da constelação de Ofiúco ("o Serpentário"), eles viram que os "sinais" da presença de planetas em formação já aparecem nos discos de estrelas com bem menos de um milhão de anos.
Esta evidência sugere que o nascimento de estrelas e o seu grupo de planetas é quase simultâneo, diferentemente do que se pensava anteriormente, em que a formação planetária ocorria num estágio posterior.
O nascimento das estrelas e do seu grupo de planetas ocorre quase que simultaneamente.
O outro aspeto, talvez ainda mais interessante pelas enormes oportunidades que oferecerá no futuro, diz respeito à forma como estes resultados foram obtidos. A excecionalidade (pelo menos aos olhos dos astrónomos) é que a equipa de Ayumu Shoshi não fez nenhuma observação nova!
Em vez disso, selecionando imagens de arquivo obtidas nos últimos anos com o telescópio ALMA, eles implementaram uma nova técnica de redução e análise, que chamaram de "imagem de super resolução". A partir das imagens originais obtidas pelo ALMA, eles obtiveram novas imagens em altíssima resolução.
Nestas novas imagens devidamente retrabalhadas, onde antes apenas os discos podiam ser vistos, agora muitas estruturas podem ser vistas, justamente as "pegadas" que estavam lá antes, mas permaneceram completamente escondidas.
Depois da eficácia dessa técnica de 'super resolução' ser testada, a equipa de investigação irá aplicá-la noutras imagens de arquivo, recuperando outras informações preciosas que ainda aguardam ser reveladas.
Referência da notícia
ALMA 2D super-resolution imaging survey of Ophiuchus Class I/flat spectrum/II disks. I. Discovery of new disk substructures. 22 de abril, 2025. Shoshi, et al.