Os astrónomos confirmaram o planeta mais jovem conhecido até à data, um mundo com menos de 1 milhão de anos que ainda está rodeado pelo gás e pela poeira a partir dos quais se formou.
O planeta, denominado Elias 2-24b, foi identificado através de observações preservadas em arquivos financiados pela NASA. Ainda está em órbita dentro do disco de poeira da sua jovem estrela, dando aos cientistas uma rara oportunidade de estudar a formação planetária enquanto esta ainda está a ocorrer.
“Os nossos modelos de formação planetária já estão a lutar para explicar os anteriores detentores do recorde do planeta mais jovem conhecido – a relação de quatro vias entre dois planetas que orbitam a estrela PDS 70 e dois planetas que orbitam a estrela WISPIT 2 – que têm todos mais de 5 milhões de anos”, disse Lucas, professor do Instituto de Estudos Astrofísicos no Chile e co-autor de um artigo que detalha os resultados. Siza disse. “Elias 2-24b mostra-nos que mesmo os nossos melhores modelos de formação planetária ainda carecem de alguns processos importantes.”
Planeta mais jovem conhecido confirmado
Em um estudo publicado em 16 de setembro As cartas do jornal astrofísicoPesquisadores liderados por Andrea Bernardi, doutorando na Universidade Diego Portales, no Chile, examinaram observações arquivadas de sete estrelas jovens.
Essas estrelas foram observadas com um coronógrafo no Observatório WM Keck, no Havaí, que trabalha com a NASA através de um acordo de cooperação. Cada estrela é cercada por um disco de detritos cheio de poeira, gás e fragmentos de gelo e rocha. Lacunas e outras estruturas nesses discos podem ser sinais de formação de planetas.
Um coronógrafo bloqueia a maior parte da luz brilhante de uma estrela, facilitando a descoberta de objetos próximos mais fracos. Usando essa técnica, os astrônomos procuraram planetas escondidos dentro do disco de poeira. Os planetas que orbitam estrelas além do nosso sistema solar são conhecidos como exoplanetas.
“Os planetas deveriam ser encontrados dentro das lacunas, porque estão sendo escavados”, disse Bernardi. “E foi exatamente aí que encontramos o Alias 2-24B.”
Elias 2-24b é quase tão massivo quanto Júpiter e orbita uma estrela a cerca de 450 anos-luz da Terra. Dado que este sistema é tão jovem, estudá-lo dá aos astrónomos uma ideia de como seria o nosso sistema solar há milhares de milhões de anos.
vendo um planeta tomar forma
As estrelas se formam dentro de nuvens gigantes de gás e poeira. Os planetas podem então crescer a partir do material restante em torno da estrela recém-nascida, reunindo gradualmente material e abrindo caminho através do disco circundante.
Mas é extremamente difícil observar os planetas durante estas fases iniciais porque a poeira espessa pode escondê-los da vista.
A maioria dos exoplanetas confirmados foram encontrados em trânsito. Os trânsitos ocorrem quando um planeta passa na frente de sua estrela e causa uma pequena queda temporária na luz da estrela vista da Terra.
Usar esse método torna-se mais difícil quando os planetas ainda estão enterrados na poeira ou orbitam longe das suas estrelas. Como resultado, a maioria dos cerca de 6.000 exoplanetas confirmados têm milhares de milhões de anos e orbitam relativamente perto das suas estrelas.
Os cientistas estão atualmente a construir modelos de formação planetária usando teorias, simulações computacionais e observações de estrelas jovens rodeadas por discos, onde os planetas são muitas vezes difíceis de detetar diretamente. Descobertas como o Alias 2-24b podem fornecer testes importantes no mundo real para esses modelos.
“A galáxia está constantemente formando novas estrelas e planetas, por isso existem muitos deles em todos os estágios de evolução”, disse Sieza. “Isto significa que, teoricamente, podemos ver todo o processo, mas existe uma grande lacuna entre o que a maioria dos telescópios consegue detectar. Neste momento, estamos praticamente cegos para estes planetas bebés.”
Um segredo de uma década veio à tona
A nova confirmação também resolve uma questão que os astrônomos vêm debatendo há quase 10 anos.
As primeiras observações do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile revelaram uma lacuna no disco de poeira que rodeia a jovem estrela Elias 2-24. Mais tarde, o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no Chile, observou um ponto fraco de luz dentro dessa lacuna.
Os cientistas se perguntaram se o objeto poderia ser um planeta. O problema era que as teorias existentes de formação de planetas sugerem que um planeta grande não deveria ter sido capaz de se formar tão rapidamente, especialmente a uma distância tão grande da sua estrela.
Os modelos atuais sugerem que são necessários cerca de 5 milhões de anos para que um planeta do tamanho de Júpiter se forme à distância de Júpiter ao Sol (que é apenas cinco vezes maior que a distância da Terra ao Sol). Um planeta gigante localizado muito longe deveria demorar ainda mais.
No entanto, o objeto tênue no sistema Alias 2-24 está cerca de 55 vezes mais distante de sua estrela do que a Terra está do Sol e já mostrava sinais de se tornar um planeta.
Dados de arquivo confirmam Ilyas 2-24b
Para investigar mais, Bernardi e os seus colegas pesquisaram o Arquivo do Observatório Keck, uma colaboração financiada pela NASA entre o Observatório Keck e o Instituto de Ciência de Exoplanetas da NASA no Caltech/IPAC.
Eles encontraram o mesmo objeto tênue em observações coletadas em 2018 e 2020. Ao combinar observações e rastrear como o objeto se movia ao longo do tempo, a equipe determinou que ele se comportava mais como um planeta orbitando a estrela do que como um artefato de imagem ou uma estrela distante de fundo.
Essa análise finalmente confirmou o objeto como Elias 2-24b.
“Normalmente ouvimos falar de telescópios que trabalham isoladamente, mas esta confirmação só foi possível através da utilização de vários telescópios em conjunto”, disse Bernardi. “Elias 2-24b está no limite do que os telescópios atuais podem detectar, mas com novos instrumentos como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, tais detecções devem tornar-se mais fáceis.”
Roman pode revelar mais planetas bebês
Roman, que foi lançado recentemente em 30 de agosto, carrega um coronógrafo ainda mais avançado, projetado para detectar planetas que são muito difíceis de ver com os telescópios existentes.
Usando métodos de observação semelhantes, Roman pode identificar planetas em órbitas difíceis, incluindo verdadeiros análogos de Júpiter que estão atualmente ocultos pelo brilho das suas estrelas. Ilias 2-24b, em comparação, orbita cerca de 10 vezes mais longe que a sua estrela.
Essa sensibilidade adicional poderia ajudar os astrónomos a descobrir mais planetas durante as fases iniciais da sua formação e a fechar uma das maiores lacunas observacionais na ciência dos exoplanetas.
“Este é o início de uma nova era de exploração”, disse Sieza. “É incrível que, com a tecnologia moderna, possamos realmente ver a formação planetária em ação e levar a descoberta do planeta romano para o próximo nível.”
