Crédito da imagem: UA
Astrônomos da Universidade do Arizona usaram uma nova técnica chamada “interferometria nula” para revelar o disco planetário em torno de uma estrela recém-formada. Essa técnica de anulação funciona combinando a luz da estrela central de modo que ela seja cancelada. Isso permite que objetos mais fracos, como poeira e planetas, sejam observados. O planeta provavelmente é várias vezes a massa de Júpiter e orbita sua estrela a cerca de 1,5 bilhões de quilômetros.
Astrônomos da Universidade do Arizona usaram uma nova técnica chamada interferometria de anulação para sondar pela primeira vez um disco de poeira em torno de uma jovem estrela próxima. Eles não apenas confirmaram que a jovem estrela tem um disco protoplanetário - o material do qual nascem os sistemas solares - mas descobriram uma lacuna no disco, o que é uma forte evidência de um planeta em formação.
"É muito emocionante encontrar uma estrela que pensamos que deveria estar formando planetas e realmente ver evidências disso", disse o astrônomo da UA Philip Hinz.
"O ponto principal é que não apenas confirmamos a hipótese de que essa jovem estrela tem um disco protoplanetário, encontramos evidências de que um protoplanet gigante semelhante a Júpiter está se formando nesse disco", disse Wilson Liu, estudante de doutorado e assistente de pesquisa em o projeto.
"Há evidências de que essa estrela está prestes a se tornar uma estrela da sequência principal", acrescentou Liu. "Então, basicamente, estamos pegando uma estrela que está no ponto de nos tornarmos uma estrela da sequência principal, e parece que ela foi pega no ato de formar planetas".
As estrelas da sequência principal são aquelas como o nosso sol que queimam hidrogênio em seus núcleos.
No início deste ano, Hinz e Liu perceberam que as observações do HD 100546 em comprimentos de onda térmicos ou no infravermelho médio mostraram que a estrela tinha um disco de poeira.
Encontrar discos fracos de poeira é "análogo a encontrar uma lanterna acesa ao lado do Arizona Stadium quando as luzes estão acesas", disse Liu.
A técnica de anulação combina a luz das estrelas de modo a ser cancelada, criando um fundo escuro onde a imagem da estrela normalmente estaria. Como o HD 100546 é uma estrela tão jovem, seu disco de poeira ainda é relativamente brilhante, quase tão brilhante quanto a própria estrela. A técnica de anulação é necessária para distinguir qual luz vem da estrela, que pode ser suprimida, e o que vem do disco de poeira estendido, que a anulação não suprime.
Os astrônomos do Hinz e da UA, Michael Meyer, Eric Mamajek e William Hoffmann, fizeram as observações em maio de 2002. Eles usaram o BLINC, o único interferômetro de anulação em funcionamento no mundo, junto com o MIRAC, uma câmera de infravermelho de última geração, no telescópio Magalhães de 6,5 metros de diâmetro no Chile para estudar a estrela de aproximadamente 10 milhões de anos no céu do Hemisfério Sul.
Normalmente, a poeira nos discos ao redor das estrelas é distribuída uniformemente, formando uma nuvem contínua, achatada e em órbita de material, quente na borda interna, mas fria na maior parte da distância até a borda externa gelada.
"A redução de dados foi complicada o suficiente para não percebermos até mais tarde que havia uma lacuna interna no disco", observou Hinz.
“Percebemos que o disco tinha o mesmo tamanho nos comprimentos de onda mais quentes (10 mícrons) e nos comprimentos de onda mais frios (20 mícron). A única maneira que poderia ser é se houver uma lacuna interna ".
A explicação mais provável para essa lacuna é que ela é criada pelo campo gravitacional de um protoplanet gigante = AD, um objeto que pode ser várias vezes mais massivo que Júpiter. Os pesquisadores acreditam que o protoplanet pode estar orbitando a estrela em talvez 10 UA. (Uma UA, ou unidade astronômica, é a distância entre a Terra e o sol. Júpiter fica a cerca de 5 UA do sol.)
Astrônomos da Holanda e Bélgica usaram o Observatório Espacial Infravermelho para estudar o HD 100546, que fica a 330 anos-luz da Terra. Eles detectaram poeira semelhante ao cometa ao redor da estrela e concluíram que poderia ser um disco protoplanetário. Mas o telescópio espacial europeu era pequeno demais para ver claramente a poeira ao redor da estrela.
Hinz, que desenvolveu o BLINC, usa o interferômetro de nulidade com dois telescópios de 6,5 metros nos últimos três anos para sua pesquisa de estrelas próximas em busca de sistemas protoplanetários. Além do telescópio Magellan que cobre o Hemisfério Sul, Hinz usa o MMT UA / Smithsonian de 6,5 metros no topo do Monte Hopkins, Arizona, para o céu do Hemisfério Norte.
A Hinz desenvolveu o BLINC como uma demonstração de tecnologia para a missão do Localizador de Planetas Terrestres, que é gerenciada para a NASA pelo Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, Califórnia. A NASA, que financia a pesquisa da Hinz, apóia pesquisas sobre a formação de sistemas solares sob seu programa Origins e é desenvolvendo interferometria de nulidade para o Terrestrial Planet Finder.
“A interferometria de anulação é muito empolgante, porque é uma das poucas tecnologias que podem imaginar diretamente ambientes circunstanciais”, disse Liu.
O uso do MIRAC, a câmera desenvolvida por William Hoffmann e outros, foi importante porque é sensível aos comprimentos de onda no infravermelho médio, disse Hinz. Os astrônomos terão que procurar em comprimentos de onda no infravermelho médio, que correspondem à temperatura ambiente, para encontrar planetas com água líquida e vida possível, disse ele.
A pesquisa de Hinz inclui HD 100546 e outras estrelas "Herbig Ae", que são estrelas jovens próximas geralmente mais massivas que o nosso sol, mas ainda não são estrelas da sequência principal movidas a fusão nuclear.
Hinz e Liu planejam observar sistemas estelares cada vez mais maduros, buscando discos de poeira e planetas circunstanciais cada vez mais fracos, à medida que continuam melhorando a interferometria de anulação e as tecnologias de óptica adaptativa. A óptica adaptativa é uma técnica que elimina os efeitos da atmosfera cintilante da Terra da luz das estrelas.
Hinz e outros no UA Steward Observatory estão projetando um interferômetro nulo para o Grande Telescópio Binocular, que visualizará o céu com dois espelhos de 8,4 metros (27 pés) de diâmetro no Monte Graham, Arizona, em 2005.
Fonte original: UA News
