As estrelas nascem quando densas nuvens de material interestelar afundam sob sua própria seriedade, girando em discos planos que acabam se tornando estrelas bebês. Agora, pela primeira vez, sinais de formação de planetas foram detectados em torno de uma protoestrela tão jovem, que a nuvem de poeira e excesso de gás ainda está se desmoronando e o disco ainda está se formando.

Esta é a primeira detecção dessas estruturas em um aro protoestelar e sugere que a formação do planeta começa mais cedo do que pensávamos, até que o sistema nascente tivesse 500.000 anos de idade.

A jovem protoestrela é chamada de IRS 63 e está localizada a 470 anos-luz de pausa, na região de formação estelar de Rho Ophiuchi, um berçário estelar onde a poeira é espessa o suficiente para formar grupos rotativos que acabarão por formar estrelas. .

O IRS 63 é segmento da Classe I do processo de formação de estrelas, com menos de meio milhão de anos. Passou da temporada principal de acreção e possui a maior segmento da volume final; que brilha intensamente em comprimentos de vaga milimétricos, é também uma das protoestrelas mais brilhantes em sua classe.

ou por outra, o IRS 63 tem um grande disco que se estende por muro de 50 unidades astronômicas. Essas propriedades, junto com sua proximidade, tornam o objeto um óptimo escopo para estudar a formação de estrelas e planetas.

A região de formação estelar de Rho Ophiuchi. (ESO / Digitized Sky Survey 2)

Usando a matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter no Chile: um radiotelescópio com um óptimo história de detectar a formação dos primeiros planetas: uma equipe liderada pelo astrônomo Dominique Segura-Cox do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre na Alemanha olhou atentamente para a estrela e a nuvem empoeirada ao seu volta .

Lá, no disco de vórtice, a equipe encontrou uma surpresa: dois vazios concêntricos escuros centrados em torno da protoestrela, que os astrônomos consideram um sinal da formação do planeta.

A formação do planeta é um processo mal entendido. O padrão mais popular é o acreção do núcleo: grãos de poeira do disco gradualmente se acumulam, primeiro aderindo eletrostaticamente e depois gravitacionalmente conforme o corpo fica maior. Quando isso acontece, o protoplaneta graduação todo o material ao longo de seu caminho orbital, criando uma vácuo no disco circunstelar.

Essas lacunas foram detectadas em quase todos os discos que imaginamos com uma solução suficientemente subida. Mas há um grande problema com o padrão: os planetas demoram muito para se formar dessa maneira e os discos protoestelares com mais de um milhão de anos parecem não ter material suficiente para formar a população exoplaneta conhecida.

Os astrônomos encontraram mais de 35 sistemas protoestelares de classe II com muro de um milhão de anos que perderam suas grandes nuvens de poeira, mas ainda possuem discos protoestelares e vazios acentuados. . O traje de terem lacunas tão muito desenvolvidas com unicamente um milhão de anos sugere que o processo de formação do planeta já está em curso quando as estrelas são dessa era.

Se as estruturas detectadas por Segura-Cox e sua equipe forem criadas por planetas, isso apoiaria essa teoria e ofereceria uma solução para o problema de falta de volume no disco protoestelar.

“Medições recentes de volume de poeira em disco de classe II também indicam que o esgotamento de poeira observado pode ser explicado se uma volume suculento for bloqueada em planetesimais em períodos inferiores a 0,1 a 1 milhão de anos.” os pesquisadores escreveram em seu item.

Em conferência com as lacunas nesses discos Classe II, as lacunas do disco ao volta do IRS 63 têm um contraste menor, sugerindo que contêm mais material. Portanto, os supostos protoplanetas dessas lagoas estão em um estágio inicial de desenvolvimento.

irs 63 buits(Segura-Cox et al., Nature, 2020)

A equipe também calculou as possíveis massas protoplanetárias necessárias para motivar as lacunas que viram. A lhaneza mais próxima da estrela, a uma pausa de 19 unidades astronômicas, deveria ter sido criada por um objeto 0,47 vezes a volume de Júpiter. O espaço mais distante, com 37 unidades astronômicas, deveria ter sido esculpido por um objeto 0,31 vezes a volume de Júpiter.

Essas massas são os limites superiores, mas mesmo as estimativas mais baixas já seriam corpos substancialmente grandes: a terreno tem 0,003 vezes a volume de Júpiter. Isso é inesperado, pois existem barreiras significativas em nossos modelos planetários para essa rápida aceleração.

Uma explicação escolha, apontam os pesquisadores, é que os planetas ainda não começaram a se formar. Em vez disso, lacunas poderiam ser criadas por um fenômeno sabido uma vez que deriva radial: o gás do disco cria arrasto, fazendo com que a poeira e as partículas de rocha percam o momento angular e comecem a efluir em direção à estrela. Na verdade, isso é considerado uma barreira para a formação do planeta, pois o planeta deve se formar mais rápido que a deriva radial.

Mas a densidade do gás não é necessariamente uniforme e um supremo sítio na densidade da superfície radial do gás pode formar uma “cilada” para poeira. Portanto, vazios podem ser criados pela transmigração de poeira para dentro e os anéis mais densos no disco são essas armadilhas de pressão máxima de gás.

De convénio com essa tradução, esses anéis em pó espessos poderiam atingir proporções mais altas de poeira para gás, resultando em zonas de acreção acelerada, portanto eles são uma vez que protoprotoplanetas.

De qualquer forma, o que a equipe observou no disco em torno do IRS 63 é provavelmente o resultado da formação do planeta, colocando o início do processo em uma traço do tempo muito mais antiga do que não vimos.

“Mesmo no caso mais conservador [..] essas características são indicações de que a poeira está começando a se reunir em certos raios do disco. É provável que a estrutura do disco tenha um efeito na evolução do planeta desde o início do processo de formação de estrelas. ” os pesquisadores escreveram em seu item.

“As protoestrelas de classe I permanecem embutidas em um envelope de gás e poeira em grande graduação, que pode substituir o disco conforme o material se acumula, indicando que se a formação planetária no disco IRS 63 já começou, os planetas e proto-estrelas tendem a crescer e evoluir juntos desde os primeiros tempos. “

A pesquisa foi publicada em Natureza.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!