James Webb registrou sinais de formação de planetas em discos protoplanetários

Инфракрасные наблюдения позволили увидеть возможный разрыв в диске, связанный с рождением планеты

Quando o assunto é “nascer” um planeta, o segredo costuma estar escondido em poeira e gás - justamente o tipo de cenário que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) consegue revelar no infravermelho. Em um novo registro, o Webb apresentou imagens de dois discos protoplanetários, Tau 042021 e Oph 163131, vistos de forma a destacar sua estrutura.

Esses dois objetos ficam a cerca de 450 e 480 anos-luz da Terra, nas constelações de Touro e Ofiúco, respectivamente. Ao observar discos como esses, os astrônomos conseguem acompanhar, em detalhes, as etapas iniciais que podem levar à formação de sistemas planetários.

Discos protoplanetários são formados por material remanescente após o nascimento de uma estrela e, com o tempo, parte desse conteúdo pode se transformar em planetesimais e, mais adiante, em sistemas planetários completos. O gás do disco vai se dissipando gradualmente sob a influência da radiação estelar, enquanto pequenos corpos - como asteroides e objetos gelados - acabam compondo cinturões ou seguindo as órbitas de planetas já formados.

As imagens foram obtidas com as câmeras NIRCam e MIRI do telescópio, que permitem observar os discos “de lado”. Nessa geometria, a luz da estrela é parcialmente bloqueada pelo próprio disco, e a poeira acima e abaixo dele aparece iluminada por luz refletida. Os dados em infravermelho ajudam os astrônomos a rastrear como poeira e gás se distribuem no disco e também a identificar sua composição.

Nas imagens, as cores vermelho, laranja e verde indicam diferentes moléculas - hidrogênio, monóxido de carbono e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos - além de refletirem variações no tamanho das partículas de poeira. Além disso, observações do disco Oph 163131 feitas pelo ALMA apontam um vazio (um “gap”) na região interna do disco, o que pode ser sinal de um planeta em formação, limpando a área ao seu redor ao remover poeira do caminho.

As observações do JWST foram realizadas como parte do programa internacional General Observation (GO) nº 2562, Dust Settling and Grain Evolution in Edge-on Protoplanetary Disks. Estudar discos assim ajuda os astrônomos a entender melhor os processos de formação e evolução do Sistema Solar e também dos exoplanetas - cujo total conhecido já chegou a 6153.

Os dados coletados pelo Telescópio James Webb são complementados por observações no óptico feitas pelo telescópio Hubble e por medições em rádio do ALMA, o que permite montar um quadro mais completo da estrutura e da composição dos discos protoplanetários.