Disco circunstelar revela presença de jovens planetas

2004-09-05

Em cima: Imagem infravermelha do disco circunstelar de gás e poeira em torno da estrela AU Microscopii, obtida com o telescópio Keck II. O disco circunstelar é visível porque os grãos de poeira no disco dispersam a luz proveniente da estrela na nossa direcção. A imagem tem 100 AU de lado. A máscara a negro que cobre a região central (15 AU) bloqueia a luz intensa proveniente da estrela central, e esconde os efeitos ópticos produzidos pela difracção da luz. Para efeitos de comparação o diâmetro da órbita de Neptuno em torno do Sol está desenhado em baixo da imagem. Em baixo: Pormenor da metade esquerda do disco circum-estelar na qual se pode observar uma estrutura, identificada pela seta. Esta é a imagem mais nítida alguma vez conseguida de um disco circunstelar. Crédito: Michael Liu, IFA-Hawaii/W. M. Keck Observatory.
Uma equipa de astrónomos liderada pelo Dr. Michael Liu (Instituto de Astronomia da Universidade do Havai, EUA), obteve imagens infravermelhas
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
de alta resolução de AU Microscopii
AU Microscopii (AU Mic)
Estrela da constelação do Microscópio, localizada a 33 anos-luz da Terra. É uma estrela anã vermelha (da sequência principal), fria e de brilho fraco (classe espectral entre M0 e M1), com cerca de metade da massa do nosso Sol, e com um diâmetro de apenas 66%-67% do diâmetro solar. É, no entanto, uma estrela razoavelmente jovem, com uma idade entre 8 e 20 milhões de anos, que possui um disco circum-estelar de gás e poeira do tipo Beta Pictoris.
, uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
próxima de nós situada a 33 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
do Microscópio, usando o telescópio Keck II
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
de 10 m de diâmetro. Esta é a estrela mais próxima do Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
que possui um disco circunstelar de gás e poeira que nos é visível. Os astrónomos acreditam que tais discos constituem o local de formação dos planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
.

Um disco circunstelar normalmente apareceria simétrico e desprovido de estrutura, uma vez que quaisquer perturbações seriam atenuadas à medida que o material orbita a estrela central. Contudo, este não é o caso da estrela agora observada. Pelo contrário, descobriu-se com as imagens agora obtidas que o disco não é homogéneo, isto é, que a distribuição de matéria não é uniforme no disco, possuindo condensações a determinadas distâncias da estrela central. Estas condensações ou estruturas formam-se por influência gravitacional de planetas vizinhos que não conseguimos detectar directamente.

As condensações registadas encontram-se entre 25 e 40 AU
unidade astronómica (UA)
Unidade de distância, definida como a distância média entre a Terra e o Sol, que corresponde a 149 597 870 km, ou 8,3 minutos-luz.
da estrela central, ou seja o equivalente, no nosso Sistema Solar, a regiões entre Neptuno
Neptuno
Neptuno é, a maior parte do tempo, o oitavo planeta do Sistema Solar a contar do Sol, mas por vezes é o nono, quando Plutão, na sua órbita excêntrica, se aproxima mais do Sol. Neptuno, de cor azulada devido à presença de metano na sua atmosfera, possui uma atmosfera onde ocorrem tempestades e ventos violentos. Com um diâmetro cerca de 4 vezes o da Terra, Neptuno é o menor e mais longíquo dos planetas gigantes gasosos.
e Plutão
Plutão
Plutão é, na maior parte do tempo, o nono e último planeta do Sistema Solar a contar do Sol, mas devido à sua órbita excêntrica, durante algum tempo aproxima-se mais do Sol do que Neptuno. É um planeta singular em muitos aspectos: é o mais pequeno (cerca de 1/500 o diâmetro da Terra), tem uma composição muito rica em gelos, possui a órbita mais excêntrica e inclinada em relação à eclíptica, e tem, tal como Úrano, o seu eixo de rotação muito inclinado (122º) em relação à eclíptica.
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AU Microscopii é uma anã vermelha cuja luminosidade
luminosidade
A luminosidade (L) é a quantidade de energia que um objecto celeste emite por unidade de tempo e em determinado comprimento de onda, ou em determinada banda de comprimentos de onda.
é um décimo da luminosidade do nosso Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. Estudos prévios mostraram que esta estrela tem cerca de 12 milhões de anos, idade que os astrónomos julgam traduzir a época de formação activa de planetas. O estudo de estrelas jovens como AU Microscopii permite assim investigar o processo de formação de planetas nos discos circunstelares. Claro que as imagens apenas não nos permitem determinar o tipo de planetas aí existentes, apenas que têm que ser de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
suficientemente elevada para produzir gravitacionalmente alterações na distribuição da poeira no disco.

A qualidade das imagens obtidas só é possível desde que os grandes telescópios estão equipados com óptica adaptativa
óptica adaptativa
A técnica de óptica adaptativa é um sistema óptico que se instala nos telescópios terrestres por forma a corrigir, em tempo real, os efeitos da turbulência atmosférica.
, uma técnica muito poderosa que permite corrigir em tempo real as imagens astronómicas sujeitas à turbulência da nossa atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
. As imagens conseguidas pelo Keck II possuem uma resolução angular de 1/25 de segundo de arco
segundo de arco (")
O segundo de arco (") é uma unidade de medida de ângulos, ou arcos de circunferência, correspondente a 1/60 de minuto de arco, ou seja, 1/3600 de grau.
, o que corresponde a cerca de 500 000 vezes mais pequena que o diâmetro da Lua Cheia
Lua Cheia
Lua Cheia é a fase da Lua quando esta se encontra em oposição relativamente ao Sol; quando observada a partir da Terra, a Lua exibe toda a sua superfície iluminada.
. Isto quer dizer que, à distância a que se encontra AU Microscopii, o telescópio Keck II consegue distinguir estruturas da ordem de 0.4 AU, ou seja menos de metade da distância da Terra ao Sol.

Fonte da notícia: http://www2.keck.hawaii.edu/news/disk/disk.html