Num grande avanço, os astrofísicos capturaram imagens da cintura de exoplanetas que rodeia 74 estrelas próximas. Utilizando os telescópios ALMA e SMA, identificaram pedras de tamanho milimétrico nestas cinturas, proporcionando uma visão sem precedentes da sua estrutura e evolução. As descobertas sugerem que os exocometas e as suas cinturas desempenham um papel crucial na formação de sistemas planetários e fornecem pistas sobre planetas ocultos.

Os cientistas criaram imagens do cinturão de exoplanetas em torno de 74 estrelas e encontraram pequenas pedras que revelam a formação de planetas. Estudos mostraram que as estruturas do cinturão variam amplamente, sugerindo que planetas ocultos estão se formando. Fonte da imagem: Professor Luca Matera, Trinity College Dublin.

Astrofísicos do Trinity College Dublin capturaram a primeira imagem massiva do cinturão exoplanetário que circunda estrelas próximas e das pequenas pedras dentro dele. Estas imagens de alta resolução mostram a luz emitida por seixos de tamanho milimétrico orbitando 74 estrelas próximas. As estrelas em estudo representam uma ampla faixa etária, desde sistemas jovens ainda em formação até sistemas mais maduros, semelhantes ao nosso próprio sistema solar.

O estudo, denominado REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Near Stars), é um grande avanço na compreensão da cintura planetária exterior. Imagens e análises detalhadas fornecem informações importantes para a compreensão da localização destes seixos e dos exoplanetas a partir dos quais se formaram, revelando que normalmente orbitam as suas estrelas hospedeiras a distâncias de dezenas a centenas de unidades astronómicas (UA), onde 1 UA é a distância entre a Terra e o Sol.

As 30 cinturas planetárias exteriores fotografadas neste estudo mostram as mudanças extremas nestas cinturas planetárias. Fonte: Professor Luca Matera, Trinity College Dublin.

Estas regiões são tão frias (-250 a -150 graus Celsius) que a maioria dos compostos, incluindo a água, congelam nestes exoplanetas. Então, o que os astrofísicos estão observando é a localização da câmara de gelo do sistema planetário. REASONS é o primeiro programa a revelar a estrutura destas cinturas de gelo para uma grande amostra de 74 sistemas exoplanetários.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) é um conjunto de 66 radiotelescópios no deserto do Atacama, no norte do Chile, e o Submillimeter Array (SMA) é um conjunto semelhante de oito elementos no Havaí. Ambos observam radiação eletromagnética em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos. Este estudo utilizou ambos os comprimentos de onda para criar imagens que fornecem mais informações sobre as populações exoplanetárias do que nunca.

Todos os 74 cinturões exoplanetários fotografados neste estudo. Fonte: Professor Luca Matera, Trinity College Dublin

"Os exoplanetas são blocos de rocha e gelo, com pelo menos 1 quilómetro de tamanho, que colidem entre si nestas cinturas, criando os seixos que observamos com os telescópios ALMA e SMA," disse Luca Matrà, professor associado do Departamento de Física do Trinity College e autor sénior do artigo de investigação. "Pelo menos 20% dos sistemas planetários, incluindo o nosso próprio sistema solar, têm cinturões exoplanetários. O artigo de investigação acaba de ser publicado na revista de referência internacional Astronomy and Astrophysics."

Sebastián Marino, co-autor do estudo e membro da Royal Society da Universidade de Exeter, acrescentou: "Estas imagens revelam uma notável diversidade de estruturas de cinturões. Alguns são anéis estreitos, típicos de imagens de 'cinturões' como o Cinturão Edgeworth-Kuiper do nosso sistema solar. Mas muitos mais são largos e podem ser melhor descritos como um 'disco' em vez de um anel."

Alguns sistemas possuem múltiplos anéis/discos, alguns dos quais são excêntricos, o que é evidência da existência de planetas ainda não detectados cuja gravidade afeta a distribuição de seixos nestes sistemas.

O professor Matrà explica:"O poder de grandes estudos como REASONS é revelar propriedades e tendências em toda a população. Por exemplo, confirma que o número de seixos em sistemas planetários mais antigos diminui à medida que exoplanetas maiores colidem entre si, mas mostra pela primeira vez que a redução de seixos é mais rápida se o cinturão estiver mais próximo da estrela central. O estudo também mostra indiretamente, através da espessura vertical do cinturão, que pode haver objetos inobserváveis nesses cinturões de até 140 quilômetros de extensão. e tão pequeno quanto o tamanho da lua."

David Wilner, astrofísico sênior do Centro de Astrofísica da Universidade de Harvard, enfatizou: “Matrizes como ALMA e SMA usadas neste trabalho são ferramentas extraordinárias que continuam a nos fornecer novos insights incríveis sobre o universo e seu funcionamento. cinturões, bem como observações subsequentes em comprimentos de onda do JWST ao Next Generation Extremely Large Telescope e ao próximo programa de grande escala ARKS do ALMA, que irá ampliar ainda mais os detalhes destes cinturões."

Compilado de /ScitechDaily