Observações no infravermelho do JWST revelam possível lacuna em disco protoplanetário ligada ao nascimento de um planeta

Observações no infravermelho permitiram ver uma possível lacuna no disco ligada ao nascimento de um planeta

O telescópio James Webb (JWST) divulgou uma imagem onde surgem dois discos protoplanetários: Tau 042021 e Oph 163131. Estes alvos situam-se a cerca de 450 e 480 anos-luz da Terra, nas constelações de Touro e de Ofiúco, respectivamente.

Os discos protoplanetários são formados por material remanescente do processo de formação das estrelas. Com o passar do tempo, esse material pode aglomerar-se em planetesimais e, posteriormente, dar origem a sistemas planetários. Entretanto, o gás presente no disco vai-se dissipando gradualmente devido à radiação da estrela, enquanto objectos pequenos - como asteróides e corpos gelados - acabam por constituir cinturas ou por acompanhar as órbitas dos planetas.

As imagens foram obtidas com as câmaras NIRCam e MIRI do telescópio, que permitem observar estes discos “de perfil” (edge-on). Nesta geometria, a luz da estrela fica parcialmente bloqueada pelo próprio disco, ao passo que o pó acima e abaixo do plano do disco é iluminado por luz reflectida. A informação no infravermelho ajuda os astrónomos a seguir a distribuição do pó e do gás nos discos, bem como a determinar a sua composição.

Nas imagens, as cores vermelho, laranja e verde assinalam diferentes moléculas - hidrogénio, monóxido de carbono e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos - e também distinguem tamanhos de partículas de pó. Para além disso, observações do disco Oph 163131 realizadas com o ALMA indicam a existência de uma lacuna no disco interno, algo que pode ser interpretado como um sinal de formação planetária: um planeta em crescimento poderia estar a “limpar” poeira na zona à sua volta.

As observações do JWST foram efectuadas no âmbito do programa global General Observation (GO) n.º 2562, Dust Settling and Grain Evolution in Edge-on Protoplanetary Disks. O estudo deste tipo de discos permite aos astrónomos compreender melhor como se formou e evoluiu o Sistema Solar e, em paralelo, como se desenvolvem os exoplanetas, cujo número actualmente já chegou a 6153.

Os dados recolhidos pelo James Webb são complementados por observações no visível com o telescópio Hubble e por medições em rádio do ALMA, o que torna possível construir um retrato mais completo da estrutura e da composição dos discos protoplanetários.