Pequenas estrelas também podem ter planetas?

Dois estudos independentes, baseados em observações recolhidas com telescópios do ESO, mostram que estrelas jovens com apenas algumas vezes a massa de Júpiter podem ter discos de material à volta. Este resultado sugere que estas estrelas podem formar verdadeiros sistemas solares em miniatura.

Imagem obtida com o VLT de uma das estrelas de pequena massa estudadas. Neste caso trata-se de um sistema binário. A estrela mais brilhante tem uma massa equivalente a 25 vezes a massa de Júpiter, enquanto que a pequena companheira tem apenas 8 vezes a massa deste planeta gigante. As observações mostram que ambas as estrelas possuem discos de material à sua volta. Cortesia do ESO.

Hoje é globalmente aceite que os planetas se formam a partir da aglomeração de poeiras e gás existentes em discos em torno de estrelas jovens. Estes discos, denominados de circum-estelares ou proto-planetários, aparecem naturalmente quando uma estrela se forma. Dado que estes são o palco para a formação dos planetas, podemos então inferir que muitas das estrelas de tipo solar deverão ter planetas em órbita. Tal facto vem sendo confirmado com a recente descoberta de dezenas de planetas extra-solares.

Se para estrelas com massa semelhante ao Sol este parece ser um problema "resolvido", o mesmo não se pode dizer no que respeita às estrelas de massa muito pequena. Qual será o limite de massa a partir do qual uma estrela pode ter planetas em seu torno? Será que estrelas de massa muito pequena também têm discos à volta? Ou será que pelo contrário, as poucas centenas de estrelas com apenas algumas vezes a massa de Júpiter que foram descobertas até agora podem afinal ser planetas gigantes que foram expulsos da sua órbita em torno de uma estrela de maior massa?

Duas equipas internacionais de investigadores, que incluem astrofísicos do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, descobriram agora que estrelas de massa muito pequena também podem possuir discos de gás e poeira à sua volta.

Para tal utilizaram os telescópios NTT e VLT, do ESO, para obter espectros e medir a magnitude no infravermelho de várias estrelas jovens com uma massa de aproximadamente 10 vezes a massa de Júpiter. Os resultados mostram que estas estrelas emitem fortemente no infravermelho, o que indica a existência de material circum-estelar.

Esta descoberta sugere que mesmo as estrelas de pequena massa se formam pelo mesmo processo que se formam as estrelas semelhantes ao Sol. E se existem discos, talvez estas estrelas possam formar planetas em seu torno.

Matéria (quase) invisível

Observações recentes ajudaram a descobrir e estudar uma "nuvem" misteriosa de matéria, a mais de 10 mil milhões de anos-luz de distância, que se pensa representar uma etapa inicial da formação de uma galáxia, quando gás é atraído para uma aglomeração de matéria escura.

Nos últimos anos, os astrónomos descobriram a existência, no Universo longínquo, de quantidades de matéria de pouca luminosidade, com tamanhos que podem mesmo ultrapassar o da nossa Via-Láctea. Frequentemente invisíveis em imagens normais, estas nuvens revelam-se pela sua emissão nalguma transição específica do átomo de hidrogénio, o elemento mais abundante do Universo. A natureza destes corpos é ainda incerta, e várias possibilidades foram já levantadas para explicar a sua existência.

A região do céu em torno da nuvem de matéria agora descoberta. A imagem da esquerda é uma composição óptica obtida a partir das observações com o telescópio espacial Hubble. Também são apresentadas as imagens ópticas nas bandas R e B, onde a nuvem não é detectada. Contudo, na imagem com um filtro estreito, que revela apenas a radiação entre cerca de 5020 e 5080 angstrom, este objecto é claramente detectado. Cortesia: Kim Nilsson (ESO e Univ. de Copenhaga) e colaboradores, NASA e ESA.

Recentemente, uma equipa de astrónomos descobriu uma destas nuvens, a cerca de 11.6 mil milhões de anos-luz de distância - observada portanto quando o Universo tinha apenas cerca de dois mil milhões de anos de idade (dos quase 14 que se pensa ter). Os investigadores estudaram uma das regiões do céu mais observadas actualmente, denominada GOODS-Sul, onde existem já observações a praticamente todos os comprimentos de onda possíveis em Astronomia. Utilizaram desta vez um filtro muito estreito, que apenas permite a passagem de radiação entre cerca de 5020 e 5080 angstrom (numa imagem "normal" do céu, na banda V do óptico por exemplo, aproveita-se toda a radiação recebida entre cerca de 3600 e 8200 angstrom). Filtros desta natureza são concebidos para detectar a emissão numa determinada transição de um determinado elemento. Neste caso, seria detectado hidrogénio (a sua transição de Lyman-alpha) que existisse a 11.6 mil milhões de anos-luz.

Usando o Very Large Telescope (do ESO) e o instrumento FORS1 durante mais de oito horas, os astrónomos detectaram uma nuvem de matéria gigantesca. Com um diâmetro de 200 000 anos-luz, é cerca de duas vezes maior que a Via-Láctea. Detectada unicamente nesta imagem particular (que revela a emissão na transição de Lyman-alpha do hidrogénio), este corpo ainda assim emite uma quantidade de energia equivalente a dois mil milhões de estrelas tipo Sol.

Este material não parece ser devido à ejecção de matéria por uma galáxia activa, uma das possibilidades consideradas. Em vez disso, os investigadores acreditam estar perante uma quantidade de matéria (gás) primordial em queda para uma aglomeração de matéria escura, uma das primeiras etapas que se deverá verificar na formação de uma galáxia como a nossa Via-Láctea. Se tal se vier a confirmar, esta é a primeira observação de um tal processo, até hoje unicamente uma possibilidade teórica.