Este mosaico de discos empoeirados e em redemoinhos mostra uma amostra de imagens capturadas do Observatório Internacional Gemini, um programa do NOIRLab da NSF, como parte de uma pesquisa sem precedentes de 44 jovens estrelas massivas. Uma equipe internacional usou o Gemini South no Chile para investigar a formação de planetas e descobriu um potencial planeta jovem com a massa de Júpiter, e confirmou a existência de duas anãs marrons.
Essa imagem impressionante, feita pelos astrônomos usando o telescópio Gemini South no Chile, é parte de uma grande pesquisa de 44 estrelas jovens e massivas feita pelo instrumento Gemini Planet Imager ( GPI ), que fotografou os discos empoeirados de formação de planetas ao redor dessas jovens estrelas e que provavelmente se tornarão novos sistemas solares, esse registro foi feito em luz infravermelha próxima. A pesquisa descobriu que os discos que circulam estrelas com até três vezes a massa do Sol tendem a ter anéis, enquanto os discos em torno de estrelas que são mais massivas do que três massas solares não. Isso sugere que as estrelas mais massivas podem formar planetas de forma ligeiramente diferente.
Os planetas se formam em discos de gás e poeira que circundam estrelas jovens com apenas alguns milhões de anos e o GPI é um dos poucos instrumentos no mundo capazes de resolver esses discos. Observações anteriores indicaram que anéis, feitos de grãos de poeira grandes e pequenos, bem como de gás, são frequentemente vistos nesses discos. Exatamente o que cria esses anéis é incerto, mas eles foram atribuídos a planetas recém-nascidos interagindo com o disco.
Os astrônomos que realizam uma pesquisa chamada Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) tentaram responder a algumas dessas perguntas produzindo imagens de alta resolução dos discos em torno de uma amostra de 44 estrelas.
“Queremos responder à questão fundamental de como os planetas se formam”, disse Evan Rich, que é pós-doutorando na Universidade de Michigan e principal autor de um novo artigo que descreve os resultados no The Astronomical Journal. Em particular, ele diz que a pesquisa Gemini-LIGHTS, “concentra-se em estrelas que são mais massivas que o Sol para investigar a influência que a massa de uma estrela-mãe pode ter no processo de formação do planeta.”
O Gemini South capturou as imagens dos discos em luz infravermelha e polarizada e encontrou discos em torno de 80% das 44 estrelas visadas, e também encontrou um novo planeta candidato (em torno de V1295 Aquilae) e três anãs marrons. Duas das anãs marrons (ao redor das estrelas (V921 Sco e HD 158643)) já haviam sido identificadas como candidatas por observações anteriores e que agora foram confirmadas por meio dessas observações; a terceira anã marrom, em torno da estrela HD 101412, é uma nova candidata.
A principal descoberta da pesquisa, no entanto, é que os discos parecem se comportar de maneira diferente dependendo da massa da estrela que estão circulando. “Sistemas com pequenos anéis de grãos de poeira são encontrados apenas em torno de estrelas com massas inferiores a três vezes a massa do Sol”, disse Rich. “Isso é importante porque acredita-se que os planetas em formação criam a estrutura em anel, e nossas descobertas sugerem que o processo de formação do planeta pode ser diferente para estrelas maiores que três vezes a massa do Sol.”
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