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CIENTISTAS CIDADÃOS AVISTAM A MAIS PRÓXIMA ANÃ CASTANHA JOVEM E COM DISCO
5 de junho de 2020

 


Investigadores do MIT, da Universidade do Oklahoma e de outras instituições, com a ajuda de cientistas cidadãos, identificaram uma anã castanha com disco que é a mais jovem do seu tipo a cerca de 100 parsecs da Terra. A anã castanha, de nome W1200-7845 e ilustrada na imagem, parece ter o tipo de disco que pode, potencialmente, formar planetas.
Crédito: NASA/William Pendrill

 

As anãs castanhas são a "filha do meio" da astronomia, demasiado grandes para serem planetas, mas não grandes o suficiente para serem estrelas. Tal como as suas irmãs estelares, estes objetos formam-se a partir do colapso gravitacional de poeira e gás. Mas, em vez de se condensarem para formar o núcleo quente de uma estrela, as anãs castanhas encontram um equilíbrio mais "zen", atingindo de alguma forma um estado mais tranquilo e estável em comparação com as estrelas movidas a fusão nuclear.

As anãs castanhas são consideradas o elo que falta entre os planetas gigantes gasosos mais massivos e as estrelas mais pequenas e, dado que têm brilho relativamente baixo, têm sido difíceis de detetar no céu noturno. Tal como as estrelas, algumas anãs castanhas podem reter o disco turbulento de gás e poeira que sobrou da sua formação inicial. Este material pode colidir e acumular para formar planetas, embora não esteja claro exatamente que tipo de planetas as anãs castanhas podem gerar.

Agora, investigadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology), da Universidade do Oklahoma e de outras instituições, com a ajuda de cientistas cidadãos, identificaram uma anã castanha com disco que é a mais jovem do seu tipo a cerca de 100 parsecs da Terra. A anã castanha, de nome W1200-7845, parece ter o tipo de disco que pode, potencialmente, formar planetas. Tem aproximadamente 3,7 milhões de anos e fica a 102 parsecs, ou mais ou menos 332 anos-luz da Terra.

A esta distância, os cientistas poderão observar o jovem sistema com telescópios futuros de próxima geração, a fim de examinar as condições iniciais do disco de uma anã castanha e talvez aprender mais sobre o tipo de planeta que as anãs castanhas podem suportar.

O novo sistema foi descoberto através do Disk Detective, um projeto de "crowdsourcing" financiado pela NASA e hospedado pelo Zooniverse que fornece imagens de objetos no espaço para o público classificar, com o objetivo de selecionar objetos que provavelmente são estrelas com discos que podem, potencialmente, hospedar planetas.

Os cientistas apresentaram os seus achados, bem como uma nova versão do website Disk Detective, esta semana na reunião virtual da Sociedade Astronómica Americana.

"Dentro da nossa vizinhança solar"

Os utilizadores do site Diskdetective.org, lançado em 2014, podem vasculhar "flipbooks" - imagens do mesmo objeto no espaço, obtidas pelo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), que deteta emissões infravermelhas como radiação térmica emitida pelos remanescentes de gás e poeira nos discos estelares. Um utilizador pode classificar um objeto com base em certos critérios, como por exemplo se o objeto parece oval - uma forma que mais se assemelha a uma galáxia - ou redondo - um sinal de que o objeto é mais provavelmente uma estrela que hospeda um disco.

"Temos vários cientistas cidadãos a observar cada objeto e a dar a sua opinião independente, e confiamos na sabedoria do público para decidir o que provavelmente são galáxias e o que provavelmente são estrelas com discos em seu redor," diz o coautor do estudo Steven Silverberg, pós-doutorado do Instituto Kavli para Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT.

A partir daí, uma equipa científica, incluindo Silverberg, acompanha discos classificados pelo público, usando métodos mais sofisticados e telescópios para determinar se, de facto, são discos e quais as características que os discos podem ter.

No caso do recém-descoberto W1200-7845, os cientistas cidadãos classificaram o objeto como tendo um disco pela primeira vez em 2016. A equipa científica, incluindo Silverberg e Maria Schutte, estudante da Universidade do Oklahoma, examinou mais atentamente a fonte com um instrumento infravermelho acoplado aos telescópios Magellan de 6,5 metros do Observatório Las Campanas no Chile.

Com estas novas observações, determinaram que a fonte era, de facto, um disco em torno de uma anã castanha que vivia dentro de um "grupo em movimento" - um enxame de estrelas que tende a mover-se como um só pelo céu noturno. Na astronomia, é muito mais fácil determinar a idade de um grupo de objetos do que de um objeto sozinho. Dado que a anã castanha faz parte de um grupo em movimento que contém cerca de 30 estrelas, investigadores anteriores foram capazes de estimar uma idade média, cerca de 3,7 milhões de anos, que provavelmente também corresponde à idade da anã castanha.

W1200-7845 também está muito perto da Terra, a cerca de 102 parsecs de distância (aproximadamente 332 anos-luz), o que a torna na anã castanha jovem mais próxima já detetada. Para comparação, a estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri, fica a 4,24 anos-luz de distância (W1200-7845 não é a anã castanha mais próxima, apenas a mais jovem, com disco, mais próxima; essa distinção pertence a Luhman 16, a cerca de 6,5 anos-luz).

"A esta distância, consideramos que está dentro do 'bairro solar'," diz Schutte. "Esta proximidade é muito importante, porque as anãs castanhas têm uma massa pequena e são inerentemente menos brilhantes do que outros objetos como estrelas. Portanto, quanto mais próximos estes objetos estiverem de nós, mais detalhes podemos observar."

À procura de Peter Pan

A equipa planeia observar W1200-7845 com outros telescópios, como o ALMA (Atacama Large Millimeter Array) no Chile, que tem 66 antenas enormes que funcionam juntas como um poderoso telescópio para observar o Universo entre o rádio e o infravermelho. Nesta gama de comprimentos de onda, e com esta precisão, os investigadores esperam ver o próprio disco da anã castanha, para medir a sua massa e raio.

"A massa de um disco apenas informa a quantidade de material aí existente, o que nos pode dizer se existe formação planetária e que tipo de planetas é capaz de produzir," diz Silverberg. "Também podemos usar estes dados para determinar os gases no sistema e a composição do disco."

Entretanto, os investigadores estão a lançar uma nova versão do Disk Detective. Em abril de 2019, o site entrou em hiato, pois a sua plataforma, o popular portal de cientistas cidadãos Zooniverse, retirou brevemente a sua plataforma de software anterior em favor de uma versão atualizada. A plataforma atualizada levou Silverberg e colegas a reformular o Disk Detective. A nova versão, lançada esta semana, inclui imagens de um levantamento de todo o céu, PanSTARRS, que observa a maior parte do céu em alta resolução e no visível.

"Estamos desta vez a obter imagens mais atuais com diferentes telescópios e com melhor resolução espacial," diz Silverberg, que gere o novo site no MIT.

Ao passo que a versão anterior do site tinha como objetivo encontrar discos em torno de estrelas e de outros objetos, o novo site está desenhado para selecionar discos "Peter Pan" - discos de gás e poeira que devem ter idade suficiente para formar planetas, mas que por algum motivo ainda não o fizeram.

"Chamamo-los de discos Peter Pan porque parecem nunca crescer," acrescenta Silverberg.

A equipa identificou o seu primeiro disco Peter Pan com o Disk Detective em 2016. Desde então, foram encontrados outros sete, cada um com pelo menos 20 milhões de anos. Com o novo website, esperam identificar e estudar mais destes discos, o que pode ajudar a determinar as condições sob as quais os planetas, e possivelmente a vida, se podem formar.

"Os discos que encontrarmos serão lugares excelentes para procurar exoplanetas," diz Silverberg.

"Se os planetas demorarem mais tempo para se formar do que pensávamos anteriormente, a estrela que orbitam terá menos surtos energéticos quando finalmente se formarem. Se o planeta estiver menos exposto a estas explosões de radiação estelar do que em torno de uma estrela mais jovem, isso poderá afetar significativamente as nossas expetativas de descobrir aí vida."

 


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// MIT (comunicado de imprensa)
// Universidade do Oklahoma (comunicado de imprensa)

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Projeto Disk Detective

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U. Berkeley

Telescópios Magellan:
Observatório Las Campanas
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Universidade do Arizona
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Pan-STARRS:
STScI
Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii
Wikipedia

 
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