Um novo observatório ainda em construção forneceu aos astrónomos importantes pistas na compreensão de um sistema planetário próximo, no sentido de sabermos como é que estes sistemas se formam e evoluem. Os astrónomos utilizaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e descobriram que os planetas que orbitam a estrela Fomalhaut são muito mais pequenos do que o inicialmente suposto. Este é o primeiro resultado científico publicado correspondente ao primeiro período de observações científicas do ALMA abertas aos astrónomos de todo o mundo.
A descoberta tornou-se possível graças às imagens ALMA extremamente nítidas de um disco, ou anel, de poeira que orbita Fomalhaut, situada a cerca de 25 anos-luz da Terra, e ajuda a resolver uma controvérsia que se gerou entre os primeiros observadores deste sistema. As imagens ALMA mostram que tanto os limites interiores como exteriores do disco de poeira fino estão muito bem delineados. Este facto, combinado com simulações de computador, levou os cientistas a concluir que as partículas de poeira permanecem no interior do disco devido ao efeito gravitacional de dois planetas - um mais próximo da estrela do que o disco e outro mais distante.
Os seus cálculos também indicam o tamanho provável dos planetas - maiores que Marte mas não maiores que algumas vezes o tamanho da Terra. Estes valores são muito mais pequenos do que os astrónomos tinham inicialmente pensado. Em 2008, o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA revelou o planeta interior, que na altura se pensou ser maior que Saturno, o segundo maior planeta do Sistema Solar. No entanto, observações posteriores com telescópios infravermelhos não conseguiram detectar o planeta.
Esta não detecção levou alguns astrónomos a duvidarem da presença do planeta na imagem Hubble. Não ajudou também o facto da imagem visível do Hubble ter detectado muitos grãos de poeira pequenos empurrados para o exterior pela radiação estelar, portanto tornando pouco nítida a estrutura do disco de poeira. As observações do ALMA, a comprimentos de onda maiores que o visível, traçam os grãos de poeira maiores - com cerca de 1 milímetro de diâmetro - que não são deslocados pela radiação estelar. Estes grãos revelam de modo claro os limites nítidos do disco e a sua estrutura anelar, indicadores do efeito gravitacional dos dois planetas.
"Combinando as observações ALMA da estrutura anelar com modelos computacionais, podemos impor limites apertados à massa e à órbita de qualquer planeta que se encontre próximo do anel," disse Aaron Boley (Sagan Fellow, Universidade da Flórida, EUA), que liderou este estudo. "As massas destes planetas devem ser pequenas; caso contrário os planetas destruiriam o anel," acrescentou. O tamanho pequeno dos planetas explica por que é que não foram detectados anteriormente pelas observações infravermelhas, disse o cientista.
O estudo ALMA mostra que a largura do anel é mais ou menos 16 vezes a distância entre o Sol e a Terra, e a sua espessura é apenas um sétimo da largura. " O anel é ainda mais estreito e fino do que o que se pensava anteriormente," disse Matthew Payne, também da Universidade da Flórida.
O anel encontra-se a uma distância da estrela de cerca de 140 vezes a distância Terra-Sol. No nosso Sistema Solar, Plutão encontra-se cerca de 40 vezes mais afastado do Sol do que a Terra. "Devido ao pequeno tamanho dos planetas próximos do anel e à sua grande distância à estrela hospedeira, estes são dos planetas mais frios alguma vez encontrados a orbitar uma estrela normal," acrescentou Aaron Boley.
Os cientistas observaram o sistema Fomalhaut em Setembro e Outubro de 2011, quando apenas um quarto das 66 antenas do ALMA estavam disponíveis. Quando a construção estiver completa no próximo ano, o sistema total será muito mais poderoso. No entanto, ainda na sua fase científica inicial, o ALMA teve já capacidade suficiente para revelar uma estrutura que eludiu anteriores observadores em ondas milimétricas.
"O ALMA pode estar ainda em construção, mas é já o telescópio mais poderoso do seu tipo. Este é apenas o início de uma nova e excitante era no estudo de discos e formação de planetas em torno de outras estrelas," conclui Bill Dent (ALMA, Chile), astrónomo do ESO e membro da equipa.
Links:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
24/06/2005 - A "Cintura de Kuiper" de Fomalhaut
15/11/2008 - Grandes descobertas: primeiras imagens de planetas em torno de outras estrelas
27/09/2011 - Descuido exoplanetário levanta dúvidas
Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
Universe Today
Science 2.0
Astronomy Now Online
Space Daily
Astrobiology Magazine
PHYSORG
Fomalhaut:
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