Crédito da imagem: Harvard CfA
Quão velho é muito velho? Os jogadores profissionais de futebol tendem a atingir o pico aos 20 anos e poucos continuam suas carreiras além dos 35 anos. Para as estrelas jovens, a idade máxima para a formação de planetas é de 1 a 3 milhões de anos. Aos 10 milhões de anos, seus recursos estão esgotados e eles se retiram para uma vida na "sequência principal" estelar.
Usando telescópios no solo e no espaço, uma equipe de astrônomos liderada por Lee W. Hartmann e Aurora Sicilia-Aguilar (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian) estuda estrelas parecidas com o Sol em seus últimos anos de formação, em aglomerados mais antigos do que anteriormente explorados . Eles procuram refinar nossa compreensão da formação de planetas estudando discos protoplanetários empoeirados em torno dessas estrelas. Seus resultados, apresentados hoje na 204ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Denver, Colorado, definem melhor o período de tempo durante o qual os planetas podem se formar.
"Embora os planetas que possam estar se formando não possam ser detectados diretamente", disse Sicilia-Aguilar, "podemos ver mudanças nos discos circunstanciais de acúmulo de poeira causados quando os planetas varrem e acumulam massa".
"Os dados também mostraram diferenças dramáticas entre estrelas de 3 e 10 milhões de anos: as estrelas mais jovens costumam ter discos empoeirados capazes de formar planetas, enquanto esses discos estão essencialmente ausentes na população mais velha", continuou ela.
A equipe usou dados dos telescópios Whipple Observatory da Smithsonian Institution, do telescópio WIYN no Observatório Nacional Kitt Peak e do telescópio espacial Spitzer (este último disponibilizado como parte do programa de tempo garantido da câmera de infravermelho PI Giovanni Fazio), para tornar estes achados.
"Estamos tentando entender a evolução dos discos protoplanetários em torno de estrelas não muito diferentes do Sol", disse o líder da equipe, Lee W. Hartmann. “Muitas estrelas com cerca de 1 milhão de anos têm discos, mas em 10 milhões de anos, quase nenhuma possui discos. Estamos tentando encontrar estrelas em uma idade intermediária e "pegá-las no ato de formar planetas".
Os discos circulares de poeira envolvem estrelas jovens, e os astrônomos entendem que isso é uma característica comum da evolução estelar e da possível formação de sistemas planetários. Os discos protoplanetários iniciais contêm o gás e a poeira que fornecem as matérias-primas para a formação de sistemas planetários posteriores.
“Depois que as estrelas formam planetas em seus discos e limpam a maior parte do material - por acréscimo na estrela, acréscimo em planetas ou ejeção - pequenas quantidades de poeira podem permanecer nos chamados 'discos de detritos'. A maior parte ou tudo isso Pensa-se que a poeira de detritos é gerada continuamente pela colisão de pequenos corpos, bem como a luz zodiacal em nosso sistema solar ”, disse Hartmann.
A equipe está apresentando a primeira identificação de estrelas de baixa massa nos aglomerados jovens Trumpler 37 e NGC 7160. (Esses aglomerados são associações frouxas de estrelas que se formaram juntas no passado relativamente recente.) “Os membros do aglomerado confirmam as estimativas de idade de 1 5 milhões de anos para o Tr37 e 10 milhões de anos para o NGC 7160 ”, disse Sicilia-Aguilar.
“Encontramos acreção ativa em algumas das estrelas do Tr37. A taxa média de acúmulo é equivalente a engolir 10 massas de Júpiter em um milhão de anos ”, disse Sicilia-Aguilar. "Isso é consistente com os modelos de evolução do disco viscoso".
“Em comparação, até agora não detectamos sinais de acréscimo ativo no cluster mais antigo NGC 7160, sugerindo que o acréscimo de disco termine dentro de 10 milhões de anos. Provavelmente isso coincide com a fase principal da formação de planetas gigantes. ”
O Trumpler 37 é de interesse mais imediato, disse Hartmann, porque esperamos encontrar estrelas com planetas do tamanho de Júpiter que ainda estejam acumulando material dos discos, para que os discos ainda não estejam completamente limpos. No entanto, pode haver alguns objetos no cluster NGC 7160 de 10 milhões de anos que ainda estão formando seus planetas gigantes. Nem todos os discos evoluem na mesma taxa.
“Assim, esperamos, eventualmente, descobrir mais sobre a frequência dos discos de detritos e a taxa com que a poeira desses discos é removida, estudando o cluster NGC 7160 de 10 milhões de anos e comparando-o ao Trumpler 37” disse Hartmann.
Além de Sicilia-Aguilar e Hartmann, os membros da equipe incluem Cesar Briceno (Centro de Investigações em Astronomia), James Muzerolle (Universidade do Arizona) e Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Este trabalho foi apoiado pela concessão da NASA NAG5-9670.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, evolução e destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da Harvard CfA
