Esta imagem do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA oferece-nos duas estrelas numa só imagem – e ainda alguns planetas potenciais!
Esta imagem destaca as observações do Webb dos discos protoplanetários Tau 042021 (à esquerda) e Oph 163131 (à direita), também conhecidos pelos números de catálogo 2MASS J04202144+2813491 e 2MASS J16313124-2426281, respectivamente. Tau 042021 está situado a cerca de 450 anos-luz da Terra, na constelação de Touro, enquanto Oph 163131 está a cerca de 480 anos-luz de distância, na constelação de Ofiúco.
Discos protoplanetários como estes aparecem em redor de estrelas recém-nascidas. Quando um aglomerado de gás dentro de uma nuvem molecular maior colapsa para formar uma estrela, o gás e a poeira não utilizados ficam a orbitar a estrela num disco espesso. Com o tempo, esta poeira também colide e colapsa, formando lentamente planetesimais que, por sua vez, se podem desenvolver em planetas. Os planetesimais que não se conseguem desenvolver em planetas propriamente ditos permanecem como asteróides e cometas a orbitar a estrela. O gás que não é consumido por este processo é expelido pela radiação da nova estrela ao longo de dezenas de milhões de anos, extinguindo o disco protoplanetário. Foi assim que o nosso próprio Sistema Solar se formou num passado longínquo, criando os asteróides, cometas, gigantes gasosos e planetas terrestres que conhecemos hoje. Ao observar outros discos protoplanetários numa idade muito anterior, podemos descobrir como este processo funcionou para o nosso próprio Sistema Solar e como os diferentes tipos de planetas que vemos em toda a galáxia se podem ter formado.
A característica única que estes dois objetos têm em comum é que, do nosso ponto de vista com o Webb, estão orientados com a borda do disco virada para nós. Isto significa que a luz brilhante da jovem estrela no centro é quase totalmente bloqueada, e vemos a fina poeira que se elevou do disco como uma nebulosa acima e abaixo dele, iluminada pela luz reflectida da estrela. Para além de ser uma visão belíssima, produzindo imagens que se assemelham a piões coloridos a girar no espaço, é essencial para estudar a composição destes discos de formação planetária. A distribuição da poeira no disco, tanto dentro dele como acima e abaixo, influencia fortemente onde e como os planetas se podem formar.
Estas imagens foram criadas utilizando os dados dos instrumentos NIRCam e MIRI do Webb, no âmbito do programa nº 2562 do Webb (investigadores principais: F. Ménard, K. Stapelfeldt). Com a ampla sensibilidade infravermelha destas duas câmaras, o Webb consegue rastrear grãos de pó de diferentes tamanhos por todo o disco. As cores vermelha, laranja e verde dos discos nestas imagens indicam vários tamanhos de grãos de poeira, bem como moléculas como o hidrogénio (H2), o monóxido de carbono (CO) e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH).
Ambas as imagens apresentam também dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, que mostram luz visível, principalmente da estrela central, refletida pela fina poeira flutuante. A imagem de Oph 163131 inclui também observações do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Enquanto o Hubble e o Webb captam imagens de minúsculos grãos de poeira com apenas alguns micrómetros de diâmetro, o ALMA observa grãos de poeira maiores, com cerca de um milímetro de tamanho, concentrados no plano central do disco. Isto pode criar as condições ideais para que os grãos continuem a crescer e, potencialmente, formem planetas. De facto, os dados do ALMA para Oph 163131 mostram uma lacuna no disco interior, o que pode já ser uma evidência da formação de um planeta, que está a remover o pó à sua volta.
O que vemos são duas imagens de discos protoplanetários lado a lado. A imagem da esquerda mostra uma faixa horizontal escura que cobre a estrela, com fluxos cónicos largos e coloridos acima e abaixo dela, e um jato estreito apontando diretamente para cima e para baixo a partir da estrela. A imagem da direita mostra a estrela dentro de um disco de poeira amarela, com poeira dispersa a criar lóbulos roxos acima e abaixo do disco. Cada uma está sobre um fundo preto com várias galáxias ou estrelas em redor.
Texto original: A pair of planet-forming discs
Texto e imagem: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa