Todos os planetas , incluindo os do nosso Sistema Solar, nascem em discos de gás e poeira ao redor das estrelas, os chamados discos protoplanetários . Graças ao ALMA, temos imagens impressionantes de alta resolução de muitas dessas fábricas de planetas, mostrando discos empoeirados com vários anéis e lacunas que indicam a presença de planetas emergentes. Os exemplos mais famosos são HL Tau e TW Hydrae .
Mas os discos não são necessariamente organizados de maneira tão ordenada quanto essas observações iniciais de poeira sugerem. Uma nova imagem do ALMA de RU Lup, uma jovem estrela variável na constelação de Lupus, revelou um conjunto gigante de braços espirais feitos de gás, estendendo-se muito além de seu disco de poeira mais conhecido. Esta estrutura espiral - semelhante a uma 'minigaláxia' - se estende por cerca de 1000 unidades astronômicas (au) da estrela, muito mais longe do que o disco compacto de poeira que se estende por cerca de 60 au.
Observações anteriores do RU Lup com o ALMA, que faziam parte do Projeto Substruturas de Disco em Alta Resolução Angular (DSHARP), já revelavam sinais de formação planetária em andamento, sugeridos pelos espaços de poeira em seu disco protoplanetário. "Mas também notamos algumas estruturas tênues de monóxido de carbono (CO) que se estendiam além do disco. É por isso que decidimos observar o disco ao redor da estrela novamente, desta vez focando no gás em vez da poeira", disse Jane Huang, da Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian (CfA) e autor principal de um artigo publicado hoje no Astrophysical Journal .
Os discos protoplanetários contêm muito mais gás do que poeira. Enquanto a poeira é necessária para acumular os núcleos dos planetas, o gás cria suas atmosferas.
Nos últimos anos, observações de alta resolução de estruturas de poeira revolucionaram nossa compreensão da formação de planetas. No entanto, esta nova imagem do gás indica que a visão atual da formação do planeta ainda é muito simplista e que pode ser muito mais caótica do que inferido anteriormente a partir das imagens bem conhecidas de discos perfeitamente concêntricos
"O fato de termos observado essa estrutura em espiral no gás após uma observação mais longa sugere que provavelmente não vimos toda a diversidade e complexidade dos ambientes de formação de planetas. Podemos ter perdido grande parte das estruturas de gás em outros discos", acrescentou Huang. .
Huang e sua equipe sugerem vários cenários que podem explicar por que os braços espirais apareceram ao redor de RU Lup. Talvez o disco esteja entrando em colapso sob sua própria gravidade, por ser tão grande. Ou talvez RU Lup esteja interagindo com outra estrela. Outra possibilidade é que o disco esteja interagindo com seu ambiente, agregando material interestelar ao longo dos braços espirais .
"Nenhum desses cenários explica completamente o que observamos", disse o membro da equipe Sean Andrews, do CfA. "Pode haver processos desconhecidos acontecendo durante a formação do planeta que ainda não contabilizamos em nossos modelos. Só aprenderemos o que são se encontrarmos outros discos por aí que se parecem com RU Lup".
ALMA identifica o local de formação do planeta em torno da jovem estrela mais próxima
Mais informações: Jane Huang et al, Braços espirais de CO em grande escala e cinemática complexa associados com a estrela T Tauri RU Lup, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / aba1e1
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