Os astrónomos que usam o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ter encontrado mais claras indicações ainda que planetas com massas várias vezes a de Júpiter formaram recentemente nos discos de gás e poeira em torno de quatro estrelas jovens. Medidas do gás em torno das estrelas também fornecer pistas adicionais sobre as propriedades desses planetas.
Planetas são encontrados em torno de quase todas as estrelas, mas os astrônomos ainda não entendem completamente como - e em que condições - eles formam. Para responder a essas perguntas, eles estudam os discos rotativos de gás e poeira em torno presente jovens estrelas a partir do qual os planetas são construídos. Mas estes discos são pequenos e longe da Terra, e foi necessário o poder da ALMA por eles para revelar seus segredos.
Uma classe especial de discos, chamados discos de transição, têm uma surpreendente ausência de poeira em seus centros, na região em torno da estrela. Duas idéias principais foram propostas para explicar estas lacunas misteriosas. Em primeiro lugar, os fortes ventos estelares e radiação intensa poderia ter soprado ou destruído o material circundante. Este processo, o qual limpa a poeira e gás a partir de dentro para fora, como é conhecido evaporação foto. Alternativamente, planetas jovens maciças no processo de formação poderia ter apagado o material à medida que orbitam a estrela.
A sensibilidade e nitidez de imagem sem precedentes de ALMA já permitiu à equipa de astrónomos, liderada por Nienke van der Marel do Observatório de Leiden, na Holanda para mapear a distribuição de gás e poeira em quatro destes discos transitórias melhor do que nunca. Este, por sua vez, permitiu-lhes escolher entre as duas opções como a causa das lacunas, pela primeira vez.
As novas imagens mostram que existem quantidades significativas de gás dentro das lacunas de poeira. Mas, para surpresa da equipe, o gás também possuía uma lacuna, até três vezes menor do que a do pó. Tais planetas são difíceis de observar diretamente - eso1310 e estudos anteriores em comprimentos de onda do milímetro eso1325 não conseguiram obter uma visão nítida de seus interiores, zonas de formação de planetas onde essas explicações diferentes poderiam ser postos à prova. Outros estudos eso0827 não foi possível medir o volume do gás nestes discos.
Isso só poderia ser explicado pelo cenário em que planetas maciços recém-formados têm abriu o gás enquanto viajavam em torno de suas órbitas, mas prendido as partículas de poeira mais longe.
"Observações anteriores já sugeria a presença de gás no interior das lacunas de poeira", explica van der Marel Nienke. "Mas, como ALMA pode imagem do material em todo o disco com muito mais detalhes do que outras instalações, poderíamos descartar o cenário alternativo. Os pontos de folga profundas claramente para a presença de planetas com várias vezes a massa de Júpiter, criando essas cavernas como eles varrem através do disco ".
Notavelmente, estas observações foram realizadas utilizando apenas um décimo do poder de resolução atual do ALMA, como foram executados, enquanto metade da matriz foi ainda em construção no Planalto de Chajnantor no norte do Chile.
Novos estudos agora são necessários para determinar se os discos mais transitórias apontam também para este cenário planeta-clearing, embora as observações do ALMA têm, entretanto, desde os astrônomos com uma nova visão valiosa sobre o complexo processo de formação planetária.
"Todos os discos de transição estudadas até agora que têm grandes cavidades poeira também têm cavidades de gás. Assim, com ALMA, podemos agora descobrir onde e quando os planetas gigantes estão nascendo nestes discos, e comparar estes resultados com modelos de formação planetária," diz Ewine van Dishoeck, também da Universidade de Leiden e do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, em Garching. "A detecção planetária direta é apenas ao alcance dos instrumentos actuais, e os telescópios de próxima geração atualmente em construção, como o Extremely Large Telescope Europeia, será capaz de ir muito mais longe. ALMA está apontando onde eles terão de olhar."
A imagem no topo da página do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) mostra a armadilha poeira no disco que rodeia o sistema Oph-IRS 48. A armadilha poeira proporciona um refúgio seguro para pequenas partículas no disco, permitindo los a se aglutinarem e crescer para tamanhos que lhes permitem sobreviver em sua região verde own.The mostra onde as partículas maiores estão localizados (milímetro de tamanho) e é a armadilha poeira visto descoberto pelo ALMA. O anel de laranja mostra observações de muita partículas mais finas de poeira (tamanho mícron-) usando o instrumento VISIR on do ESO Very Large Telescope.
O Galaxy diário via ESO
Crédito de imagem: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Nienke van der Marel
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