Telescópios espaciais Hubble e Webb descobrem um disco misterioso e incrivelmente liso ao redor de Vega

novembro 4, 2024

Uma equipe de astrônomos da Universidade do Arizona, em Tucson, usou os telescópios espaciaisHubble e James Webb da NASA para observar profundamente o disco de poeira de quase 160 bilhões de quilômetros de diâmetro que circunda a estrela Vega. “Entre os telescópios Hubble e Webb, obtém-se esta visão muito clara de Vega. É um sistema misterioso porque é diferente de outros discos circunestelares que observámos,” disse Andras Gáspár, membro da equipe de pesquisa. “O disco de Vega é liso, ridiculamente liso”, disse ele.

A grande surpresa para os pesquisadores é que não há nenhuma evidência óbvia de que um ou mais planetas grandes estejam passando pelo disco frontal como ‘limpadores’. “Isto nos faz repensar o âmbito e a variedade entre os sistemas de exoplanetas,” disse Kate Su, autora principal do estudo que apresenta as descobertas do Webb.

O Telescópio Webb enxerga o brilho infravermelho de um disco de partículas do tamanho de um grão de areia orbitando a brilhante estrela branco-azulada que é 40 vezes mais brilhante que o nosso Sol. Já o Hubble captura um halo externo deste disco, com partículas não maiores que a consistência da fumaça que reflete a luz das estrelas.

A distribuição da poeira no disco ao redor de Vega está em camadas porque a pressão da luz das estrelas empurra os grãos menores mais rapidamente do que os grãos maiores. “Diferentes tipos de física localizarão partículas de tamanhos diferentes em lugares diferentes”, disse Schuyler Wolff, autor principal do artigo que apresenta as descobertas do Hubble.

O Telescópio Hubble adquiriu esta imagem do disco circunestelar ao redor da estrela Vega usando o Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS). Crédito: NASA/ESA/CSA/STScI.

O disco de Vega tem uma lacuna sutil, a cerca de 60 UA (unidades astronômicas) da estrela (duas vezes a distância de Netuno ao Sol), mas por outro lado é muito liso até se perder no brilho da estrela. Isto mostra que não existem planetas, com ao menos a massa de Netuno, a circular em grandes órbitas, como no nosso Sistema Solar, dizem os pesquisadores.

“Estamos analisando detalhadamente quanta variedade existe entre os discos circunestelares e como essa variedade está ligada aos sistemas planetários subjacentes. Estamos descobrindo muito sobre os sistemas planetários, mesmo quando não podemos ver o que podem ser planetas ocultos“, disse Kate Su.

Diversidade de discos

Estrelas recém-formadas acumulam material de um disco de poeira e gás que é o restante achatado da nuvem a partir da qual estão se formando. Em meados da década de 1990, o Hubble encontrou discos em torno de muitas estrelas recém-formadas. Os discos são provavelmente locais de formação, migração e, às vezes, destruição de planetas. Estrelas totalmente maduras como Vega têm discos de poeira enriquecidos por colisões contínuas entre asteroides em órbita e poeira de cometas em evaporação. Estes são corpos primordiais que podem sobreviver até a idade atual de Vega, de 450 milhões de anos (nosso Sol é cerca de 10 vezes mais velho que Vega). A poeira dentro do nosso Sistema Solar (vista como luz zodiacal) também é reabastecida por corpos menores que expelem poeira a uma velocidade de cerca de 10 toneladas por segundo. Essa poeira é empurrada pelos planetas. Isto fornece uma estratégia para detectar planetas em torno de outras estrelas sem os ver diretamente, apenas testemunhando os efeitos que têm na poeira.

“Vega ainda é incomum. A arquitetura do sistema Vega é marcadamente diferente da arquitetura do nosso próprio Sistema Solar, onde planetas gigantes como Júpiter e Saturno evitam que a poeira se espalhe como acontece em Vega“, disse Wolff.

O Telescópio Webb adquiriu esta imagem do disco circunestelar ao redor da estrela Vega usando o Mid-Infrared Instrument (MIRI). Crédito: NASA/ESA/CSA/STScI.

Para efeito de comparação, existe uma estrela próxima, a Fomalhaut, que tem aproximadamente a mesma distância, idade e temperatura de Vega. Mas a arquitetura circunestelar de Fomalhaut é muito diferente da de Vega. A Fomalhaut possui três cinturões de poeira aninhados.

Vega, localizada na constelação de verão de Lyra, é uma das estrelas mais brilhantes do céu setentrional. É lendária porque ofereceu a primeira evidência de que havia material orbitando uma estrela (presumivelmente o material para formar planetas) como um possível lar para a vida. Esta hipótese foi formulada pela primeira vez por Immanuel Kant em 1775, mas mais de 200 anos se passaram antes que a primeira evidência observacional fosse obtida em 1984. O satélite astronômico infravermelho da NASA (IRAS) detectou um desconcertante excesso de luz infravermelha proveniente de poeira quente, que foi interpretada como uma camada ou disco de poeira que se estende duas vezes o raio orbital de Plutão a partir da estrela.

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