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ALMA Observa Estágios Iniciais da Formação de Planetas em Sistemas Estelares Binários

Space Today
15 fev 2016

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Uma das grandes lutas dos astrônomos é entender como os planetas se formam em sistemas estelares binários. Os primeiros modelos sugeriam que o cabo de guerra gravitacional entre os dois corpos estelares colocaria os jovens planetas em órbitas excêntricas, possivelmente ejetando-os completamente de seus sistemas ou enviando-os em direção a se colidirem com suas estrelas. Evidências observacionais, contudo, revelam que os planetas, de fato, se formam e se mantêm surpreendentemente em órbitas estáveis ao redor das estrelas duplas.

Para melhor entender como esses sistemas se formam e evoluem, os astrônomos estão usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para olhar de forma detalhada o disco de formação de planetas ao redor do sistema binário HD 142527, localizado a cerca de 450 anos-luz de distância da Terra num aglomerado de estrelas jovens conhecido como Associação Scorpius-Centaurus.

O sistema HD 142527 inclui uma estrela principal com um pouco mais de duas vezes a massa do nosso Sol e uma companheira menor com apenas um terço da massa do Sol. Elas são separadas por cerca de um bilhão de milhas, um pouco mais da distância entre o Sol e Saturno. Estudos anteriores do ALMA desse mesmo sistema revelaram detalhes surpreendentes sobre a estrutura dos discos internos e externos do sistema.

“Esse sistema binário tem sido por muito tempo conhecido como um sistema que abriga uma coroa de formação de planetas de gás e poeira”, disse Andrea Isella, uma astrônoma na Rice University em Houston, no Texas. “As novas imagens do ALMA revelam detalhes anteriormente não observados sobre o processo físico que regula a formação dos planetas ao redor desse e talvez de muitos outros sistemas binários”.

Os planetas se formam de discos expansivos de gás e poeira que circundam estrelas jovens. Pequenos grãos de poeira e pacotes de gás se juntam pela gravidade, formando aglomerações cada vez maiores e eventualmente asteroides e planetas. Os detlahes desse processo não são bem entendidos. Estudando uma grande quantidade de discos protoplanetários com o ALMA, os astrônomos esperam entender melhor as condições que existiam no momento da formação de planetas pelo universo.

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As novas imagens de alta resolução, feitas pelo ALMA do HD 142527, mostram um vasto anel elíptico ao redor da estrela dupla. O disco começa incrivelmente distante da estrela central, cerca de 50 vezes a distância Terra-Sol. A maior parte do disco consiste de gases incluindo duas formas de monóxido de carbono, 13CO e C180, mas existe uma escassez notável desses gases dentro de um grande arco de poeira que se estende por quase um terço do caminho ao redor do sistema estelar.

Essa nuvem de poeira em forma de lua crescente pode ser o resultado de forças gravitacionais únicas a estrelas binárias, e pode também ser a chave para a formação de planetas. Essa falta de gases flutuando livremente, é provavelmente o resultado do congelamento e da formação de uma fina camada de gelo nos grãos de poeira.

“A temperatura é tão baixa que o gás se transforma em gelo e palitos nos grãos”, disse Isella. “Esse processo, acredita-se aumente a capacidade para que os grãos de poeira se unam novamente, fazendo deles um forte catalisador para a formação de planetesimais, e no final, em planetas”.

“Nós temos estudado discos protoplanetários por no mínimo 20 anos”, disse Isella. “Existem entre poucas centenas e poucos milhares de discos que nós possamos observar novamente com o ALMA para encontrar novos e surpreendentes detalhes. Essa é a beleza do ALMA. Cada vez que você adquire um novo dado, é como se estivesse abrindo um presente. Você não sabe o que tem dentro do embrulho”.

Fonte:

http://astronomynow.com/2016/02/13/alma-sees-early-stages-of-planet-formation-around-a-binary-star/

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