Spitzer revela vestígios de mega sistema solar

2006-02-15

Em cima: O gráfico mostra a composição do gigantesco disco em torno de R 66. O disco contém moléculas orgânicas complexas, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (moléculas que se podem encontrar na Terra, por exemplo, nos tubos de escape dos automóveis e que são necessárias para a evolução das formas primitivas de vida) e também silicatos, formando grãos de poeira. Crédito: NASA/JPL-Caltech/B. Sargent (University of Rochester). Em baixo:A ilustração compara as dimensões do Sistema Solar com as de uma hiper-gigante com o seu disco. As distâncias orbitais estão representadas numa escala logarítmica. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC).
O Telescópio Espacial Spitzer
Spitzer Space Telescope
O Telescópio Espacial Spitzer é um telescópio de infravermelhos colocado em órbita pela NASA a 25 de Agosto de 2003. Este telescópio, anteriormente designado por Space InfraRed Telescope Facility (SIRTF), foi re-baptizado em homenagem a Lyman Spitzer, Jr. (1914-1997), um dos grandes astrofísicos norte-americanos do século XX. Espera-se que este observatório espacial contribua grandemente em diversos campos da Astrofísica, como por exemplo na procura de anãs castanhas e planetas gigantes, na descoberta e estudo de discos protoplanetários à volta de estrelas próximas, no estudo de galáxias ultraluminosas no infravermelho e de núcleos de galáxias activas, e no estudo do Universo primitivo.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) identificou duas estrelas
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.
hiper-gigantes rodeadas por enormes discos que, ao que tudo indica, são compostos por poeira de formação planetária. Esta descoberta surpreendeu os astrónomos, já que se julgava que as estrelas de grandes dimensões, como estas, não albergavam 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.
.

As estrelas de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
descobertas são tremendamente quentes e brilhantes e os fortes ventos que as rodeiam tornam muito difícil a formação planetária. Mas os dados recolhidos sugerem que, afinal, o processo de formação de planetas pode ser mais complicado do que se pensava, ocorrendo mesmo em torno das estrelas de maior massa que a natureza consegue produzir.

Os discos de poeira em torno das estrelas são, segundo se crê, indicativos da presença, ou da presença futura, de um sistema planetário. No 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.
ainda existem os restos do disco a partir do qual os planetas se terão formado, que constitui a chamada Cintura de Kuiper
Cintura de Kuiper
A Cintura de Kuiper é uma região em forma de disco, localizada depois de Neptuno, entre 30 e 50 UA do Sol. É constituída por muitos pequenos corpos gelados, restos da formação do Sistema Solar, e é a fonte dos cometas de curto-período. O primeiro objecto da Cintura de Kuiper, 1992QB1, com 240 km de diâmetro, só foi descoberto em 1992, mas desde então já se conhecem centenas de objectos da Cintura de Kuiper (KBO, do inglês Kuiper Belt Object). Há astrónomos que consideram Plutão, e a sua lua Caronte, objectos da Cintura de Kuiper.
e que inclui poeira, cometas
cometa
Os cometas são pequenos corpos irregulares, compostos por gelos (de água e outros) e poeiras. Os cometas têm órbitas de grande excentricidade à volta do Sol. As estruturas mais importantes dos cometas são o núcleo, a cabeleira e as caudas.
e corpos de maiores dimensões semelhantes a 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.
.

No ano passado, os astrónomos, utilizando o Spitzer, anunciaram a descoberta de um disco de poeira em torno de uma estrela muito pequena, uma anã castanha
anã castanha
A anã castanha é uma estrela falhada cuja massa é insuficiente para permitir a fusão nuclear do hidrogénio em hélio no seu centro. No início das suas vidas, as anãs castanhas têm a fusão de deutério no seu núcleo central. Mesmo depois de esgotarem o deutério, as anãs castanhas radiam por conversão de energia potencial gravítica em calor e, como tal, emitem fortemente no domínio do infravermelho. De acordo com modelos, a massa máxima que uma anã castanha pode ter é de 0,08 massas solares (ou 80 massas de Júpiter). Estes objectos representam o elo que falta entre as estrelas de pequena massa e os planetas gasosos gigantes como Júpiter.
, com a massa de apenas 8/1000 massas solares
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
. Antes disso, tinham sido localizados discos em estrelas com 5 vezes menos massa que o 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.
. Os novos resultados do Spitzer expandem agora os limites do conjunto das estrelas com disco para incluírem as de grandes dimensões.

As estrelas em questão são R 66 e R 126, localizadas na galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
mais próxima da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
, a Grande Nuvem de Magalhães
Grande Nuvem de Magalhães
A Grande Nuvem de Magalhães é uma galáxia irregular que orbita a Via Láctea, a uma distância aproximada de 180 mil anos-luz. Juntamente com a Pequena Nuvem de Magalhães, é um objecto celeste do céu austral bem visível à vista desarmada, na constelação do Dorado (Espadarte). Conhecida desde 964 D.C., quando foi mencionada pelo astrónomo Persa Al Sufi, foi redescoberta por Fernão de Magalhães em 1519. Esta galáxia contém inúmeros objectos interessantes, entre os quais a Nebulosa da Tarântula (NGC 2070).
. Estas estrelas hiper-gigantes e abrasadoras encontram-se num estado de desenvolvimento avançado e são descendentes da classe de estrelas de maior massa, a classe espectral O. Têm, respectivamente 30 e 70 massa solares, o que significa que, se uma destas hiper-gigantes estivesse na posição do nosso sol, todos os planetas interiores, incluindo a Terra, caberiam confortavelmente dentro do seu raio.

Os astrónomos estimam que os discos das estrelas estejam inflados, estendendo-se numa órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
que, quando comparada com a de Plutão em torno do Sol, é 60 vezes mais distante. Os discos contêm provavelmente 10 vezes mais massa que a Cintura de Kuiper e a sua estrutura tanto pode representar o primeiro como o último passo do processo de formação de planetas. Se for o último caso, então os discos poderão ser encarados como versões alargadas da Cintura de Kuiper, albergando cometas e outros corpos planetesimais de maiores dimensões.

O Spitzer detectou os discos durante uma observação de 60 estrelas brilhantes envolvidas numa espécie de casulos de poeira. R 66 e R 126 diferenciavam-se das restantes estrelas estudadas, pois os seus espectros indicavam a presença de discos aplanados. Os cientistas acreditam que os discos se encontrem a girar em torno das hiper-gigantes, mas consideram também a possibilidade de eles definirem órbitas em torno de estrelas companheiras mais pequenas e até agora não detectadas.

Uma observação mais detalhada da poeira dos discos revelou a presença de alguns blocos de formação planetária, do tipo areia, chamados silicatos. Para além disto, o disco em torno de R 66 revelou sinais de poeira a agregar-se na forma de cristais de silicatos e grãos de maiores dimensões. Esta agregação pode traduzir um passo significante na construção dos planetas.

Estrelas de grande massa, como R 66 e R 126, não têm uma vida muito longa. Gastam o seu combustível nuclear em apenas poucos milhões de anos e depois explodem como supernovas
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
. A sua curta existência não deixa muito tempo para que os planetas subsistam e evoluam. Os planetas que tiverem a oportunidade de se formar serão certamente destruídos com a morte da estrela. Num ambiente tão dinâmico e de energia tão elevada como o que existe em torno destas estrelas, não se sabe até que ponto é possível que se formem planetas com características semelhantes aos do Sistema Solar, mas, se essa possibilidade existir, então tratar-se-á de planetas com uma vida curta e bastante excitante.

Os resultados desta descoberta foram publicados a 10 de Fevereiro no Astrophysical Journal Letters por Joel Kastner e Catherine L. Buchanan (Instituto Rochester de Tecnologia, Nova Iorque), Charles Beichman (Laboratório de Propulsão a Jacto e Instituto de Tecnologia da Califórnia) e B. Sargent e W. J. Forrest (Universidade de Rochester, Nova Iorque).

Fonte da notícia: http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2006-05/release.shtml