A primeira imagem direta de um planeta recém-nascido foi obtida — é assim que Júpiter deve ter sido há 4,5 milhões de anos.

Os cientistas têm uma ideia aproximada de como os planetas se formam em sistemas estelares, mas os detalhes de cada estágio permanecem obscuros. Felizmente, entre as inúmeras estrelas do Universo em cada estágio da evolução dos sistemas planetários, sempre há um exemplo típico que pode ser aplicado ao nosso próprio sistema. Mas, desta vez, os cientistas tiveram a sorte de conseguir capturar a primeira imagem direta de um planeta em formação.

Impressão artística de um protoplaneta. Fonte da imagem: Universidade do Arizona

A descoberta foi feita durante o estudo de discos protoplanetários com lacunas. Várias estrelas jovens foram encontradas com lacunas de poeira e gás em seus discos protoplanetários. Isso cria anéis distintos de vazios e matéria ao redor da estrela. Acredita-se que esses vazios sejam criados pela formação de planetas — eles “raspam” poeira e gás à medida que se movem pelo disco protoplanetário, como uma escavadeira raspando a neve no inverno, limpando o espaço em sua órbita e, assim, arrastando matéria, o que os faz aumentar de tamanho.

No entanto, muitos vazios em discos protoplanetários foram descobertos, mas planetas nascentes nesses vazios ainda não foram encontrados. Tudo isso mudou após o estudo do jovem sistema WISPIT 2, cuja exploração envolveu o uso de equipamentos de ponta na forma de óptica adaptativa. A óptica adaptativa em telescópios terrestres compensa a turbulência da atmosfera terrestre mudando o foco centenas ou mais de vezes por segundo. Mesmo na Terra, ele pode produzir imagens com qualidade e clareza semelhantes às de telescópios espaciais.

Cientistas da Universidade do Arizona criaram o sistema de óptica adaptativa MagAO-X, instalado nos Telescópios Magalhães, no Chile — um par de telescópios de 6,5 metros: um óptico e um infravermelho. Uma combinação de imagens obtidas ao longo de algumas horas de observação do sistema WISPIT 2, localizado a 437 anos-luz da Terra, revelou um planeta jovem no espaço vazio entre a estrela e o tênue contorno do anel externo do disco protoplanetário. Além disso, um candidato a outro protoplaneta, CC1, foi descoberto próximo à estrela.

Uma imagem real do sistema WISPIT 2. O ponto azul é o planeta nascente.

Na imagem acima, o ponto azul mostra o protoplaneta externo a uma distância de 56 unidades astronômicas e o planeta interno a uma distância de aproximadamente 15 UA. Em nosso sistema solar, o planeta “azul” estaria localizado na periferia, em algum lugar na borda externa do cinturão de Kuiper, e o planeta “vermelho” estaria localizado a meio caminho entre Saturno e Urano. O planeta “azul” é definitivamente um protoplaneta, e esta é a primeira imagem direta de tal objeto. Seu alto brilho se deve à juventude do planeta, atraindo fluxos de hidrogênio do disco protoplanetário. O hidrogênio cai em sua superfície descolado e se transforma em plasma quente, que brilha intensamente e emite um espectro característico — H-alfa. É ao longo dessa linha que o planeta aparece na imagem.

“Isso é um pouco semelhante à aparência de Júpiter e Saturno se fossem 5.000 vezes mais jovens do que são agora”, explicaram os cientistas. “Os planetas no sistema WISPIT-2 são aproximadamente 10 vezes mais massivos que nossos gigantes gasosos e estão localizados mais distantes da estrela. Mas, no geral, sua aparência provavelmente não é muito diferente do que um ‘astrônomo alienígena’ poderia ver em uma ‘foto de bebê’ do nosso sistema solar tirada há 4,5 bilhões de anos.”