ENCONTRADAS DUAS FAMÍLIAS DE COMETAS EM TORNO DE ESTRELA PRÓXIMA
24 de Outubro de 2014
O instrumento HARPS em operação no Observatório de La Silla do ESO, no Chile, foi utilizado no censo mais completo feito até à data de cometas em torno de outra estrela. Uma equipa de astrónomos franceses estudou quase 500 cometas individuais que orbitam a estrela Beta Pictoris e descobriram que estes objectos pertencem a duas famílias distintas de exocometas: exocometas velhos que fizeram já várias passagens próximo da estrela e exocometas mais jovens que se formaram provavelmente da recente destruição de um ou mais objectos maiores. Os novos resultados foram publicados na revista Nature do dia 23 de outubro de 2014.
Beta Pictoris é uma estrela jovem situada a cerca de 63 anos-luz de distância do Sol. Tem apenas 20 milhões de anos de idade e encontra-se rodeada por um disco de material enorme - um sistema planetário jovem muito activo onde o gás e a poeira são produzidos tanto pela evaporação de cometas como pela colisão de asteróides.
Flavien Kiefer (IAP/CNRS/UPMC), autor principal do novo estudo explica: "Beta Pictorias é um alvo muito interessante! Observações detalhadas dos seus exocometas fornecem pistas que nos ajudam a compreender que processos ocorrem neste tipo de sistemas planetários jovens."
Durante quase 30 anos os astrónomos observaram variações subtis na radiação emitida por Beta Pictoris, que se pensava serem causadas pela passagem de cometas em frente da própria estrela. Os cometas são corpos pequenos - com alguns quilómetros de tamanho - ricos em gelos que se evaporam quando o corpo se aproxima da estrela, produzindo enormes caudas de gás e poeira, que podem absorver alguma da radiação que passa através delas. A fraca luz emitida pelos exocometas é ofuscada pela radiação da estrela brilhante e por isso não se conseguem obter imagens directas destes objectos a partir da Terra.
Para estudar os exocometas de Beta Pictoris, a equipa analisou mais de 1000 observações obtidas entre 2003 e 2011 com o instrumento HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, no Observatório de La Silla, no Chile.
Os investigadores seleccionaram uma amostra de 493 exocometas diferentes. Alguns exocometas foram observados por diversas vezes e durante algumas horas. Uma análise detalhada permitiu obter medições da velocidade e tamanho das nuvens de gás. Foram também deduzidas algumas das propriedades orbitais de cada um dos cometas, como a forma e orientação da órbita e a distância à estrela.
Este tipo de análise efectuada em várias centenas de exocometas pertencentes a um único sistema exoplanetário é única. O trabalho revelou a presença de dois tipos distintos de famílias de exocometas: uma família de exocometas cujas órbitas são controladas por um planeta de grande massa e outra família, provavelmente originada pela destruição recente de um ou mais objectos maiores. Diferentes famílias de cometas existem igualmente no Sistema Solar.
Os exocometas da primeira família apresentam uma variedade de órbitas e mostram actividade relativamente fraca com baixas taxas de produção de gás e poeira, o que sugere que estes cometas gastaram já o seu conteúdo em gelo durante múltiplas passagens perto de Beta Pictoris.
Os exocometas da segunda família encontram-se muito mais activos e deslocam-se em órbitas quase idênticas, o que sugere que os membros desta família têm todos a mesma origem: provavelmente a destruição de um objecto maior cujos fragmentos se encontram numa órbita rasante da estrela Beta Pictoris.
Flavien Kiefer conclui: "Esta é a primeira vez que um estudo estatístico determina a física e órbitas de um grande número de exocometas. Este trabalho dá-nos um olhar fantástico sobre os mecanismos que estavam presentes no Sistema Solar logo após a sua formação, há cerca de 4,5 mil milhões de anos atrás."
Esta impressão artística mostra exocometas a orbitar a estrela Beta Pictoris. Os astrónomos analisaram observações de quase 500 cometas individuais, obtidas com o instrumento HARPS, no Observatório de La Silla do ESO, e descobriram duas famílias distintas de exocometas em torno desta estrela jovem. A primeira consiste em exocometas velhos que fizeram já várias passagens próximo da estrela. A segunda família, que mostramos nesta ilustração, consiste em exocometas mais jovens que se deslocam na mesma órbita e que se formaram provavelmente da recente destruição de um ou mais objectos maiores.
Crédito: ESO/L. Calçada
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Esta imagem composta representa o meio circundante da estrela Beta Pictoris observado no infravermelho. Este meio circundante muito ténue apenas é revelado após a subtração extremamente cuidada do muito mais brilhante halo da estrela. A zona mais exterior mostra a radiação reflectida no disco de poeira, observada em 1996 com o instrumento ADONIS montado no telescópio de 3,6 metros do ESO; a zona interior é a parte mais interna do sistema, observada a 3,6 microns com o instrumento NACO do VLT. A fonte recentemente detectada é cerca de 100 vezes mais ténue do que Beta Pictoris, encontra-se alinhada com o disco e situa-se a uma distância projectada de 8 vezes a distância da Terra ao Sol, o que corresponde a 0,44 segundos de arco no céu, ou ao ângulo obtido por uma moeda de 1 Euro vista a uma distância de cerca de 10 quilómetros. Uma vez que o planeta é ainda muito jovem, está ainda muito quente, com uma temperatura de cerca de 1200 graus Celsius. Ambas as partes que compõem a imagem foram obtidas com telescópios do ESO equipados com óptica adaptativa.
Crédito: ESO/A.-M. Lagrange et al.
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