Astrónomos, recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), obtiveram a imagem de maior resolução até à data, revelando novos conhecimentos sobre a invulgar e misteriosa arquitetura do disco de detritos que rodeia Fomalhaut, uma das estrelas mais brilhantes e mais estudadas da nossa vizinhança cósmica. Os discos de detritos são vastas cinturas de poeira e corpos rochosos, semelhantes à cintura de asteroides do nosso Sistema Solar - mas muito maiores. A excentricidade do disco de Fomalhaut tem fascinado os astrónomos há quase duas décadas.

Uma equipa internacional de investigadores, liderada por astrónomos do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian e da Universidade Johns Hopkins, publicou dois artigos científicos que analisam estas novas observações nas revistas The Astrophysical Journal/The Astrophysical Journal Letters. Descobriram agora que o disco de Fomalhaut não é apenas excêntrico - a sua excentricidade muda com a distância da estrela. Ao contrário de modelos anteriores que assumiam uma excentricidade uniforme ou "fixa", o seu novo modelo baseado em dados mostra que a forma do disco se torna menos esticada (ou menos excêntrica) quanto mais longe um segmento está de Fomalhaut. Esta morfologia é conhecida como um gradiente de excentricidade negativo. É possível imaginar os desvios entre a estrela e o centro do anel, muito parecidos com os anéis de Saturno, se Saturno não estivesse bem no meio.

"As nossas observações mostram, pela primeira vez, que a excentricidade do disco não é constante", disse o autor principal de um dos artigos científicos, Joshua Bennett Lovell, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Diminui com a distância de forma constante, uma descoberta que nunca antes tinha sido demonstrada de forma conclusiva em qualquer disco de detritos".

Usando imagens de alta resolução do ALMA em comprimentos de onda de 1,3 mm, a equipa ajustou um novo modelo aos dados, um modelo que tem em conta o raio, a largura e as assimetrias do disco, com um modelo de anel excêntrico que pode alterar a sua excentricidade com a distância da estrela. O modelo que melhor se ajustava apontava para um declínio acentuado da excentricidade com a distância, tal como previsto pelas teorias dinâmicas sobre a forma como os planetas podem moldar os discos de detritos, mas ainda não observado em qualquer parte do Universo.

Este gradiente negativo fornece pistas sobre planetas escondidos, atualmente não vistos pelos astrónomos, em órbita de Fomalhaut. O novo modelo sugere que um planeta massivo a orbitar no interior do disco de Fomalhaut pode ter esculpido o seu perfil de excentricidade no início da história deste sistema. A forma invulgar do disco de detritos pode ter sido moldada na juventude do sistema, durante a fase de disco protoplanetário, e manteve-se assim durante mais de 400 milhões de anos, graças aos empurrões e à atração contínua deste planeta.

No segundo artigo científico, liderado pelo estudante Jay Chittidi da Universidade Johns Hopkins, a equipa esgotou a possibilidade de a excentricidade do anel ser fixada com a distância à estrela. "Embora a mudança de brilho do lado do pericentro do disco, o mais próximo da estrela, para o lado do apocentro, o mais afastado da estrela, entre os dados do JWST e do ALMA, fosse esperada, as mudanças precisas que medimos no brilho do disco e na largura do anel não podiam ser explicadas pelos modelos antigos", disse Jay. "Simplificando: não conseguimos encontrar um modelo com uma excentricidade fixa que pudesse explicar estas características peculiares no disco de Fomalhaut. Comparando os modelos antigos e os novos, somos agora capazes de interpretar melhor este disco e reconstruir a história e o estado atual deste sistema dinâmico".

Os investigadores esperam que este novo modelo seja testado com mais observações do ALMA, que foram recentemente aprovadas, "e esperamos encontrar novas pistas que nos ajudem a descobrir o planeta!" acrescenta Lovell. A equipa partilhou o código do modelo de excentricidade desenvolvido para esta investigação recentemente publicada, para permitir que outros astrónomos o apliquem a sistemas semelhantes.

// NRAO (comunicado de imprensa)
// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico #2 (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

Fomalhaut:
Wikipedia

Disco de detritos:
Wikipedia

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)
Wikipedia