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out 08

ESO encontra estruturas únicas em volta da estrela próxima AU Microscopii

http://www.eso.org/public/images/eso1538a/

Com o auxílio de imagens do Very Large Telescope do ESO e do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, astrônomos descobriram estruturas do tipo de ondas que se deslocam rapidamente no disco de poeira que rodeia a estrela AU Microscopii. Estas estranhas estruturas não se parecem com nada que tenha sido observado, ou mesmo previsto, até hoje. A linha de cima mostra uma imagem Hubble obtida em 2010 do disco da AU Mic, a linha central corresponde a uma imagem Hubble de 2011 e a linha de baixo mostra dados do VLT/SPHERE de 2014. Os círculos pretos centrais tapam a luz brilhante da estrela central de modo a podermos observar o disco que é muito mais fraco. A posição da estrela está marcada esquematicamente. A barra de escala no alto da imagem indica, comparativamente, o diâmetro da órbita do planeta Netuno no Sistema Solar (60 UA). Note que o brilho das regiões mais exteriores do disco foi artificialmente aumentado para se poder observar a sua estrutura tênue. Créditos: ESO, NASA & ESA

Com o auxílio de imagens do Very Large Telescope do ESO e do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, astrônomos descobriram estruturas nunca antes observadas em um disco de poeira que rodeia uma estrela próxima. As estruturas do tipo de ondas que se deslocam rapidamente no disco da estrela AU Microscopii não se parecem com nada que tenha sido observado, ou mesmo previsto, até hoje. A origem e natureza destas estruturas é um novo mistério que os astrônomos precisam desvendar.

A estrela próxima AU Microscopii, ou AU Mic, é jovem e encontra-se rodeada por um grande disco de poeira [1]. Estudos de discos de detritos como este fornecem pistas valiosas sobre como é que os planetas se formam a partir deles.

Os astrônomos têm estudado o disco de AU Mic no intuito de procurarem sinais de estruturas mais condensadas ou deformadas, já que tais estruturas podem indicar a localização de possíveis planetas. Em 2014 foram utilizadas as capacidades de imagem de alto contraste do instrumento SPHERE do ESO, recém instalado no Very Large Telescope, tendo-se descoberto algo muito incomum.

Anthony Boccaletti, membro do Observatório de Paris, França, autor principal do artigo científico que descreve estes resultados, explicou:

As nossas observações mostraram algo inesperado. As imagens do SPHERE mostram um conjunto de estruturas inexplicáveis no disco, em forma de arcos ou ondas, diferentes de tudo o que foi observado até hoje.

Cinco arcos em forma de onda a diferentes distâncias da estrela aparecem nas novas imagens, fazendo lembrar pequenas ondas propagando-se numa poça d’água. Após ter descoberto estas estruturas nos dados do SPHERE, a equipe verificou imagens anteriores do disco obtidas com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA em 2010 e 2011 para ver se também aí apareceriam tais estruturas [2]. A equipe não só conseguiu identificar estas estruturas nas imagens mais antigas do Hubble, como também descobriu que estas variam com o tempo. Aparentemente estas ondas estão se deslocando muito rapidamente!

Christian Thalmann (ETH Zürich, Suíça), membro da equipe, explicou:

Processamos as imagens dos dados Hubble e obtivemos informação suficiente para seguir o movimento destas estranhas estruturas durante um período de 4 anos. Descobrimos assim que os arcos se afastam da estrela a velocidades que vão até cerca de 40.000 km/hora!

As estruturas parecem estar a mover-se mais depressa mais longe da estrela do que mais próximo dela. Pelo menos três delas estão se deslocando tão depressa que poderão escapar da atração gravitacional da estrela. Tais velocidades tão elevadas excluem a possibilidade de que estas sejam estruturas convencionais no disco causadas por objetos — tais como planetas — que perturbam o material do disco à medida que orbitam a estrela. Outro fenômeno qualquer deve estar envolvido para que as ondas sejam aceleradas e se desloquem tão depressa, o que significa que estas estruturas são um sinal de algo verdadeiramente incomum [3].

Carol Grady da Eureka Scientific, EUA, coautora do artigo, afirmou:

Tudo nesta descoberta é bastante surpreendente! E uma vez que nunca foi observado nada do gênero, e nem sequer previsto pela teoria, podemos apenas tecer conjecturas sobre o que estamos vendo e como é que poderá ter se formado.

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Conjunto de imagens do disco, visto de perfil, que envolve a estrela jovem AU Microscopii. As imagens revelam uma corrente de características misteriosas parecidas com ondas. Os astrônomos descobriram que estas ondulações se movem pelo disco a velocidades até cerca de 40.000 quilômetros por hora. A causa deste fenômeno é desconhecida e nunca antes vista nos discos estelares de poeira.
Crédito: NASA, ESA, ESO, A. Boccaletti (Observatório de Paris)

A equipe não pode dizer com toda a certeza o que teria causado estas ondas misteriosas em torno da estrela. No entanto, já considerou uma série de fenômenos que foram rejeitados como explicação possível, incluindo a colisão de dois objetos raros e massivos do tipo de asteroides que libertariam enormes quantidades de poeira, e ondas em espiral com origem em instabilidades na gravidade do sistema.

No entanto, consideraram também outras ideias que parecem mais promissoras.

Glenn Schneider do Steward Observatory, EUA, comentou:

Uma explicação possível para estas estranhas estruturas tem a ver com as erupções da estrela. AU Mic é uma estrela com uma alta atividade de erupções — lançando frequentemente enormes quantidades de energia da sua superfície ou perto dela. Uma destas erupções poderia ter dado origem a algum fenômeno num dos planetas – se houver planetas — como um violento arrancar de matéria que poderia agora estar a propagar-se ao longo do disco, impulsionada pela força da erupção.

Jean-Luc Beuzit,, coautor do novo estudo e que liderou também o desenvolvimento do SPHERE, acrescentou:

É bastante satisfatório que o SPHERE se tenha revelado extremamente capaz de estudar discos como este no seu primeiro ano de operações.

A equipe planeja continuar a observar o sistema AU Mic com o SPHERE e outras infraestruturas, incluindo o ALMA, no intuito de tentar compreender o que se está se passando. Mas por agora, estas curiosas estruturas permanecem um mistério por resolver.

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Fast-Moving Structures in the Debris Disk Around AU Microscopii” que será publicado em 8 de outubro de 2015 na revista Nature.

http://www.eso.org/public/images/eso1538b/

Este mapa mostra a localização da estrela próxima AU Microscopii na constelação meridional do Microscópio, onde estão assinaladas a maioria das estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. A posição da estrela AU Mic está marcada com um círculo vermelho, embora esta seja fraca demais para poder ser observada sem um pequeno telescópio. Créditos: ESO, IAU and Sky & Telescope

Notas

[1] AU Microscopii situa-se a apenas 32 anos-luz de distância da Terra. O disco contém essencialmente asteroides que colidiram tão violentamente que acabaram pulverizados.

[2] Os dados foram recolhidos pelo instrumento Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) do Hubble.

[3] O disco é observado de perfil, o que complica a interpretação da sua estrutura tridimensional.

Fontes

Hubble Space Telescope: heic1521 — Mysterious Ripples Found Racing Through Planet-forming Disc — Unique structures spotted around nearby star

ESO: eso1538 — Mysterious Ripples Found Racing Through Planet-forming Disc – Unique structures spotted around nearby star

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