Usando o Telescópio Espacial Hubble, os astrónomos concluíram o maior e mais sensível levantamento de imagem de luz visível de discos de detritos e poeira em volta de outras estrelas. Estes discos de poeira, provavelmente criados por colisões entre objectos deixados pelo processo de formação planetária, foram fotografados em torno de estrelas com idades que vão dos 10 milhões de anos até mais de mil milhões de anos.

"É como olhar para trás no tempo para vermos os eventos destrutivos que em tempos aconteciam com frequência no nosso sistema solar após os planetas se terem formado", disse o líder da pesquisa Glenn Schneider, do Observatório Steward da Universidade Arizona. Os resultados da pesquisa surgiram na edição de 1 de Outubro de 2014 do The Astronomical Journal.

Pensava-se que eram estruturas simples, com a forma de panquecas, mas a inesperada diversidade e complexidade destas estruturas de detritos e poeira sugere fortemente que devem estar a ser gravitacionalmente afectadas por planetas, ainda não observados, que orbitam a estrela. Em alternativa, estes efeitos podem resultar da passagem das estrelas pelo espaço interestelar.

Os investigadores descobriram que não há dois "discos" de material a circundar as estrelas que sejam iguais. "Achamos que os sistemas não são meramente planos com superfícies uniformes", disse Schneider. "Estes sistemas de detritos são tridimensionais e muito complicados, muitas vezes com estruturas menores encaixadas. Algumas das subestruturas podem indicar planetas invisíveis." Os astrónomos usaram o espectrógrafo STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble para estudarem 10 sistemas de detritos circum-estelares previamente descobertos, e ainda MP Mus, um disco protoplanetário maduro, com uma idade comparável ao mais novo dos discos de detritos.

Foram observadas irregularidades num sistema em particular, em forma de anel, em torno de uma estrela com o nome de HD 181327, que se assemelham à ejecção de uma enorme quantidade de detritos pulverizados para dentro da parte externa do sistema a partir da recente colisão de dois corpos.

"Esta ejecção de material pulverizado ocorre a uma distância considerável da sua estrela mãe - mais ou menos o dobro da distância de Plutão ao Sol", disse o co-investigador Christopher Stark, do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland. "A destruição catastrófica de um objecto de tão grande massa a uma distância tão grande é difícil de explicar, e deve ser algo muito raro. Se estivermos de facto a ver o que se segue a uma colisão maciça, o sistema planetário invisível poderá ser muito caótico."

Outra interpretação para as irregularidades é o disco ter sido misteriosamente deformado pela passagem da estrela através do espaço interestelar, interagindo directamente com a matéria interestelar invisível. "Em qualquer dos casos, a resposta é emocionante", disse Schneider. "A nossa equipa está a analisar observações de acompanhamento que irão ajudar a revelar a verdadeira causa da irregularidade."

Ao longo dos últimos anos, os astrónomos descobriram uma incrível diversidade na arquitectura dos sistemas exoplanetários – os planetas estão dispostos em órbitas que são muito diferentes das que encontramos no Sistema Solar. "Agora, estamos a ver uma diversidade semelhante na arquitectura dos sistemas de detritos que acompanhamos", disse Schneider. "Como estão os planetas a afectar os discos e os discos a afectar os planetas? Existe algum tipo de correlação entre um planeta e os detritos que o acompanham que deve afectar a evolução destes sistemas de detritos exoplanetários."

Para Schneider, a mensagem mais importante a tirar a partir desta pequena amostra é a da diversidade. Segundo ele, os astrónomos precisam efectivamente de entender as influências internas e externas nestes sistemas, tais como ventos estelares e interacções com as nuvens de matéria interestelar, e como são influenciados pela massa e idade da estrela mãe, e a abundância de elementos mais pesados necessária para construir planetas.

Embora os astrónomos tenham descoberto cerca de 4000 candidatos a exoplanetas, desde 1995, principalmente por métodos de detecção indirecta, apenas cerca de duas dezenas de sistemas de detritos circum-estelares, de dispersão da luz, foram fotografados durante este mesmo período. Isto porque os discos são tipicamente 100 mil vezes mais ténues do que as suas estrelas brilhantes (e muitas vezes muito próximos). A maioria foi observada graças à capacidade do Hubble para imagens de alto contraste, nas quais a luz esmagadora da estrela é bloqueada para revelar o fraco disco que a rodeia.

O novo levantamento de imagens também nos dá uma visão de como o nosso sistema solar se formou e evoluiu, há 4,6 mil milhões de anos. Em particular, a suspeita colisão planetária observada no disco em torno de HD 181327 pode ser semelhante à que deu origem à formação do sistema Terra-Lua, bem como do sistema Plutão-Caronte, há mais de 4 mil milhões de anos. Nestes casos, as colisões entre corpos do tamanho de planetas lançaram detritos que depois se fundiram numa lua companheira.

Fonte da notícia: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/44/full/