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Astrônomos descobrem dois planetas gigantes no Sistema PDS 70

Impressão de artista do sistema PDS 70. Os dois planetas são claramente vistos na lacuna do disco protoplanetário a partir do qual nasceram.

Crédito: Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko

Novas evidências mostram que as primeiras fotos que exibem o nascimento de um par de planetas em órbita da estrela PDS 70 são, de fato, autênticas.

Usando um novo sensor infravermelho para correção de óticas adaptativas no Observatório W. M. Keck, em Mauna Kea, Hawaii, uma equipe de astrônomos liderada pelo Caltech aplicou um novo método para obter fotos de família dos planetas bebês, ou protoplanetas, confirmando a sua existência.

PDS 70 é o primeiro sistema multiplanetário conhecido onde os astrônomos podem testemunhar a formação planetária em ação. A primeira imagem direta de um dos seus planetas PDS 70b foi obtida em 2018, seguida por várias fotografias obtidas em diferentes comprimentos de onda do seu irmão, PDS 70c, em 2019. Ambos os protoplanetas, semelhantes a Júpiter, foram descobertos pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO.

“Houve alguma confusão quando os dois protoplanetas foram fotografados pela primeira vez,” disse Jason Wang, autor principal

do estudo. “Os embriões planetários formam-se a partir de um disco de poeira e gás ao redor de uma estrela recém-nascida. Este material circum-estelar aglutina no protoplaneta, criando uma espécie de cortina de fumo que dificulta diferenciar na imagem o disco gasoso e empoeirado do planeta em desenvolvimento”.

Para ajudar à distinção, Wang e a sua equipe desenvolveram um método para separar os sinais de imagem do disco circum-estelar e dos protoplanetas.

“Sabemos que a forma do disco deve ser um anel simétrico em torno da estrela, enquanto um planeta deve ser um único ponto na imagem,” disse Want. “Portanto, mesmo que um planeta pareça estar em cima do disco, como é o caso de PDS 70c, com base no nosso conhecimento do aspeto do disco em toda a imagem, podemos inferir o quão brilhante o disco deve estar no local do protoplaneta e remover o sinal do disco. Tudo o que resta é a emissão do planeta.”

A equipe capturou imagens de PDS 70 com o instrumento NIRC2 (Near-Infrared Camera) acoplado ao telescópio Keck II, marcando a primeira ciência para um coronógrafo de vórtice instalado no NIRC2 como parte de uma atualização recente, combinada com o sistema de óticas adaptativas do Observatório, que consiste de

um novo sensor infravermelho e controle informático em tempo real.

“A nova tecnologia de detetor infravermelho usada no nosso sensor melhorou drasticamente a nossa capacidade de estudar exoplanetas, especialmente aqueles em torno de estrelas de baixa massa, onde a formação planetária está ativamente ocorrendo,” disse Sylvain Cetre, engenheiro de software do Observatório Keck e um dos líderes desenvolvedores da atualização de óticas adaptativas. “Também nos permitirá melhorar a qualidade da nossa correção de óticas adaptativas para alvos mais difíceis de fotografar, como o centro da nossa galáxia.”

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