Estrelas podem ser mães em idade avançada

2013-02-01

Em cima: a estrela TW Hydrae, com 10 milhões de anos, está rodeada por um disco espesso de materiais de formação planetária. Com a ajuda do Herschel, os astrónomos foram capazes de estimar a massa do disco da estrela com uma precisão 10 vezes superior a medições anteriores, descobrindo que ainda existe massa suficiente para gerar 50 planetas com a massa de Júpiter, vários milhões de anos após a maioria das outras estrelas já terem dado à luz. Crédito: ESA–C. Carreau. Em baixo: ilustração que mostra um disco planetário que pesa o equivalente a 50 planetas da massa de Júpiter. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Com a ajuda das capacidades únicas do Observatório Espacial Herschel, da ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
, os astrónomos estimaram com precisão a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
total do disco de 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.
, descobrindo que, quando a maioria das outras estrelas já teria dado à luz há vários milhões de anos, esta possui ainda em seu redor massa suficiente para gerar 50 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.
do tamanho de Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
.

Os discos proto-planetários contêm todos os ingredientes para a formação de planetas. São compostos sobretudo por hidrogénio molecular gasoso e frio, que é altamente transparente e praticamente invisível.

De uma maneira geral, para fazer estimativas da massa total do disco é muito mais fácil medir a emissão vinda de “contaminantes”, tais como a pequena fracção de poeira misturada no gás ou outros constituintes gasosos.

No passado, esta técnica gerou incertezas significativas nas estimativas da massa do hidrogénio molecular, mas graças à sensibilidade do Herschel e às suas capacidades no infravermelho
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.
, os astrónomos aplicaram um método novo e mais preciso, usando um parente próximo do hidrogénio molecular: hidrogénio molecular pesado.

Como as proporções do hidrogénio molecular, normal e pesado, são extremamente bem conhecidas, a partir de medições realizadas na nossa vizinhança solar, esta abordagem fornece um meio de medir a massa total do disco de uma estrela com dez vezes mais precisão do que a conseguida anteriormente.

Usando esta técnica, foi detectada uma massa substancial de gás num disco em redor de TW Hydrae, uma estrela a apenas 176 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.
de distância, na direcção da constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Hidra.

"Não esperávamos encontrar tanto gás em torno desta estrela com 10 milhões de anos," afirma o professor Edwin Bergin da Universidade do Michigan, autor principal do estudo publicado na revista Nature.

"Esta estrela tem significativamente mais massa do que a necessária para fazer o nosso 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.
e poderia até dar origem a um sistema muito mais exótico, com planetas de massa superior à de Júpiter."

Em estrelas com esta idade não é comum observar-se discos de grande massa, como o que existe em torno de TW Hydrae, porque, em apenas alguns milhões de anos, a maior parte deste material costuma ser incorporado na estrela central ou em planetas gigantes, ou então é afastado pelo forte vento estelar.

"Com a medição mais exacta da massa, podemos aprender muito mais sobre este sistema, em termos do seu potencial para albergar planetas e da presença de ingredientes que podem ser capazes de suportar um planeta com vida", acrescenta o professor Bergin.

De facto, num estudo separado do Herschel, os cientistas já haviam identificado TW Hydrae como uma estrela com um disco que contém água suficiente para encher o equivalente a vários milhares de oceanos da Terra.

O novo método de medição da massa de um disco indica que o volume de materiais disponíveis - incluindo água - pode ter sido subestimado, neste sistema e noutros.

Uma reavaliação das massas dos discos em torno de outras estrelas de diferentes idades irá fornecer mais detalhes sobre o processo de formação de planetas.

"Poderemos obter resultados diferentes, no que toca à formação planetária, em sistemas de idades diferentes," afirma o Professor Thomas Henning, do Instituto Max Planck para Astronomia, na Alemanha.

"Tal como a idade durante a qual as pessoas podem ter filhos é variável, TW Hydrae parece ter alcançado o limite máximo desse intervalo para as estrelas, mostrando que este sistema em particular pode ter precisado de mais tempo para formar planetas e que a estrela pode ser mãe em idade avançada."

"A detecção do hidrogénio molecular pesado foi possível graças às novas capacidades de observação do Herschel, que proporcionaram este salto em frente na “pesagem” do disco em torno desta estrela," acrescenta Göran Pilbratt, cientista do projecto Herschel da ESA.

Fonte da notícia: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Stars_can_be_late_parents