Astrônomos usando um dos radiotelescópios mais avançados descobriram uma molécula rara no disco de poeira e gás em torno de uma jovem estrela - e pode fornecer uma resposta a um dos enigmas que os astrônomos enfrentam.

A estrela, chamado HD 163296, está localizado a 330 anos-luz da Terra e se formou nos últimos seis milhões de anos.

Ele é cercado por um disco de poeira e gás - o chamado disco protoplanetário. É dentro desses discos que nascem os jovens planetas. Usando um radiotelescópio no deserto do Atacama, no Chile, os pesquisadores foram capazes de detectar um sinal extremamente fraco mostrando a existência de uma forma rara de monóxido de carbono - conhecida como isotopólogo ( ¹³ C ¹⁷ O).

A detecção permitiu uma colaboração internacional de cientistas, liderado pela Universidade de Leeds, para medir a massa do gás no disco com mais precisão do que nunca. Os resultados mostram que o disco é muito mais pesado - ou mais 'massivo' - do que se pensava anteriormente.

Alice Booth, um Ph.D. pesquisador em Leeds que liderou o estudo, disse:"Nossas novas observações mostraram que havia entre duas e seis vezes mais ocultação de massa no disco do que as observações anteriores puderam medir.

"Esta é uma descoberta importante em termos de nascimento de sistemas planetários em discos - se eles contiverem mais gás, então eles têm mais material de construção para formar planetas mais massivos. "

O estudo - a primeira detecção de ¹³ C ¹⁷ O em um disco protoplanetário:um traçador robusto da massa de gás do disco - é publicado hoje em Astrophysical Journal Letters .

As conclusões dos cientistas são oportunas. Observações recentes de discos protoplanetários deixaram os astrônomos perplexos porque eles não pareciam conter gás e poeira suficientes para criar os planetas observados.

Dr. John Ilee, um pesquisador em Leeds que também esteve envolvido no estudo, acrescentou:"A discrepância de massa disco-exoplaneta levanta sérias questões sobre como e quando os planetas são formados. No entanto, se outros discos estão escondendo quantidades semelhantes de massa como HD 163296, então podemos apenas ter subestimado suas massas até agora. "

"Podemos medir as massas dos discos observando quanta luz é emitida por moléculas como o monóxido de carbono. Se os discos forem suficientemente densos, então, eles podem bloquear a luz emitida por formas mais comuns de monóxido de carbono - e isso pode resultar em cientistas subestimando a massa do gás presente.

"Este estudo usou uma técnica para observar os muito mais raros ¹³ C ¹⁷ O molécula - e isso nos permitiu espiar profundamente dentro do disco e encontrar um reservatório de gás anteriormente escondido. "

Os pesquisadores usaram um dos radiotelescópios mais sofisticados do mundo - o Atacama Large Millimeter / submillimetre Array (ALMA) - no alto do deserto do Atacama.

O ALMA é capaz de observar a luz que é invisível a olho nu, permitindo que os astrônomos vejam o que é conhecido como o 'universo frio' - aquelas partes do espaço que não são visíveis por meio de telescópios ópticos.

Booth disse:"Nosso trabalho mostra a incrível contribuição que o ALMA está dando para a nossa compreensão do Universo. Ele está ajudando a construir uma imagem mais precisa da física que leva à formação de novos planetas. Isso, claro, nos ajuda a entender como o Solar Sistema e Terra surgiram. "

Os pesquisadores já planejam os próximos passos de seu trabalho.

Booth acrescentou:"Suspeitamos que o ALMA nos permitirá observar esta forma rara de CO em muitos outros discos. Fazendo isso, podemos medir com mais precisão sua massa, e determinar se os cientistas têm sistematicamente subestimado a quantidade de matéria que contêm. "