Entre a Terra e LkCa15, uma jovem estrela rodeada por um disco protoplanetário, há uma distância de 450 anos-luz. Apesar desta distância considerável e da atmosfera gasosa e poeirenta do disco, os investigadores da Universidade do Arizona (U.A.) conseguiram a primeira foto de um planeta a formar-se num buraco do disco.

Dos quase 2000 planetas extrassolares conhecidos apenas cerca de 10 foram fotografados, e só muito depois de se terem formado.

"Esta é a primeira vez que temos a imagem de um planeta que ainda se está a formar," disse Stephanie Sallum, estudante da U.A., que, com Kate Follette, ex-aluna da U.A. e agora pós-doutoranda na Universidade de Stanford, liderou a pesquisa.

"Ninguém anteriormente detetou de forma inequívoca um planeta a formar-se," disse Follette. "Existiram sempre explicações alternativas, mas, neste caso, conseguimos uma imagem direta, que é difícil de contestar."

Os resultados foram publicados a 19 de novembro na revista Nature.

Há apenas alguns meses, Sallum e Follette estavam a trabalhar de forma independente, cada uma no seu próprio projeto de doutoramento, mas por acaso tinham as suas atenções viradas para a mesma estrela. Ambas foram observando LkCa15, que está rodeada por um tipo especial de disco protoplanetário que contém uma espécie de clareira interna, ou buraco.

Os discos protoplanetários geram-se em torno de estrelas jovens com os resíduos que sobraram da formação da estrela. Julga-se que os planetas se formam depois no interior do disco, por acumulação de poeira e resíduos. Abre-se então uma área vazia no disco na qual podem residir os planetas. As novas observações dos investigadores sustêm este ponto de vista.

"A razão pela qual escolhemos este sistema é porque se gerou em torno de uma estrela muito jovem que tem material que sobrou do processo de formação estelar," disse Follette. "É como um grande donut. Este sistema é especial porque, num conjunto de discos, este é o único que tem um buraco do tamanho do Sistema Solar. E uma das forma de criar tal buraco é ter planetas a formar-se lá dentro."

Segundo Sallum, os investigadores são agora capazes de obter imagens de objetos que estão próximos de uma estrela e cuja luz é muito mais fraca. "Isto deve-se a investigadores da Universidade do Arizona, que desenvolveram os instrumentos e técnicas que tornam possíveis observações difíceis," disse ela. Os instrumentos incluem o Grande Telescópio Binocular, ou LBT, o maior telescópio do mundo, localizado no Mount Graham, Arizona, e o telescópio Magellan da UA e o seu sistema de ótica adaptativa, ou MagAO, localizado no Chile.

A captura de imagens nítidas de objetos distantes é difícil devido em grande parte à turbulência atmosférica. "Quando olhamos através da atmosfera da Terra, o que vemos é uma mistura turbulenta de ar frio e quente que faz cintilar as estrelas," disse Laird Close, professor de Astronomia na U.A. e orientador de Follette. "Para um grande telescópio, é algo bastante dramático. Vemos uma imagem de aspeto horrível, mas é o mesmo fenómeno que faz com que as luzes das cidades e as estrelas cintilem."

Josh Eisner, professor de Astronomia da U.A. e orientador de Sallum, afirmou que os grandes telescópios "sofrem sempre com estas coisas". Mas usando o sistema de ótica adaptativa LBT e uma nova técnica de imagem, ele e Sallum conseguiram obter as mais nítidas imagens infravermelhas de LkCa15.

Entretanto, Close e Follette usaram o sistema de ótica adaptativa do Magellan, o MagAO, para comprovarem de forma independente as descobertas de Eisner e de Sallum. Ou seja, usando as capacidades únicas do MagAO para trabalhar em comprimentos de onda do visível, capturaram a impressão digital espectral "hidrogénio alfa" do planeta, o comprimento de onda específico de luz que LkCa15 e os seus planetas emitem à medida que crescem. Segundo Close, quase todas as jovens estrelas são identificadas pela sua luz hidrogénio alfa.

Close acrescentou que, quando se estão a formar, os objetos cósmicos ficam extremamente quentes. E como se formam a partir do hidrogénio, todos brilham em vermelho escuro, num determinado comprimento de onda a que os astrónomos chamam H-alfa. "É semelhante à forma como o néon brilha quando ganha energia," disse ele.

"Este singular tom escuro de luz vermelha é emitido tanto pelo planeta como pela estrela à medida que passam pelo mesmo processo de crescimento," disse Follette. "Fomos capazes de separar a luz fraca do planeta da luz mais brilhante da estrela e ver que ambos estavam a crescer e a brilhar neste tom muito distinto de vermelho." Uma cor tão distinta que é a prova segura de que um planeta se está a formar - algo nunca antes observado.

"Resultados como este só se tornaram possíveis com a aplicação da nova e muito avançada tecnologia na área da observação das estrelas," concluiu o professor Peter Tuthill, da Universidade de Sydney, e coautor do estudo.

Vídeo: https://youtu.be/2CX2bL4zbMo
Imagem de LkCa15 e ilustração artística mostrando o movimento planetário.

Fonte da notícia: http://uanews.org/story/researchers-capture-first-photo-of-planet-in-the-making