p Astrônomos usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) encontraram geometrias orbitais impressionantes em discos protoplanetários em torno de estrelas binárias. Embora os discos orbitando os sistemas estelares binários mais compactos compartilhem quase o mesmo plano, discos que circundam binários largos têm planos orbitais que são severamente inclinados. Esses sistemas podem nos ensinar sobre a formação de planetas em ambientes complexos. p Nas últimas duas décadas, milhares de planetas foram encontrados orbitando outras estrelas além do nosso sol. Alguns desses planetas orbitam duas estrelas, assim como a casa de Luke Skywalker, Tatooine. Os planetas nascem em discos protoplanetários - agora temos observações maravilhosas deles graças ao ALMA - mas a maioria dos discos estudados até agora orbita estrelas únicas. Exoplanetas 'Tatooine' se formam em discos ao redor de estrelas binárias, os chamados discos circumbinários.

p Estudar os locais de nascimento dos planetas 'Tatooine' oferece uma oportunidade única de aprender como os planetas se formam em diferentes ambientes. Os astrônomos já sabem que as órbitas das estrelas binárias podem deformar e inclinar o disco ao seu redor, resultando em um disco circumbinário desalinhado em relação ao plano orbital de suas estrelas hospedeiras. Por exemplo, em um estudo de 2019 liderado por Grant Kennedy, da University of Warwick, REINO UNIDO, O ALMA encontrou um disco circumbinário notável em uma configuração polar.

p "Com o nosso estudo, queríamos aprender mais sobre as geometrias típicas dos discos circumbinários, "disse o astrônomo Ian Czekala, da Universidade da Califórnia em Berkeley. Czekala e sua equipe usaram os dados do ALMA para determinar o grau de alinhamento de dezenove discos protoplanetários em torno de estrelas binárias." Os dados de alta resolução do ALMA foram críticos para estudar alguns dos menores e mais fracos discos circumbinários ainda, "disse Czekala.

p Os astrônomos compararam os dados ALMA dos discos circumbinários com uma dúzia de planetas 'Tatooine' que foram encontrados com o telescópio espacial Kepler. Para sua surpresa, a equipe descobriu que o grau em que as estrelas binárias e seus discos circumbinários estão desalinhados depende fortemente do período orbital das estrelas hospedeiras. Quanto mais curto for o período orbital da estrela binária, é mais provável que hospede um disco alinhado com sua órbita. Contudo, binários com períodos superiores a um mês normalmente hospedam discos desalinhados.

p "Vemos uma clara sobreposição entre os pequenos discos, orbitando binários compactos, e os planetas circumbinários encontrados com a missão Kepler, "Czekala disse. Como a missão principal do Kepler durou 4 anos, os astrônomos só foram capazes de descobrir planetas em torno de estrelas binárias que orbitam umas às outras em menos de 40 dias. E todos esses planetas estavam alinhados com as órbitas de suas estrelas hospedeiras. Um mistério persistente era se poderia haver muitos planetas desalinhados que o Kepler teria dificuldade em encontrar. "Com o nosso estudo, agora sabemos que provavelmente não há uma grande população de planetas desalinhados que o Kepler não viu, uma vez que os discos circumbinários em torno de estrelas binárias estreitas também estão normalmente alinhados com seus hospedeiros estelares, "acrescentou Czekala.

p Ainda, com base nesta descoberta, os astrônomos concluem que planetas desalinhados ao redor de estrelas binárias largas deveriam estar lá fora e que seria uma população excitante para pesquisar com outros métodos de localização de exoplanetas, como imagem direta e microlente. (A missão Kepler da NASA usou o método de trânsito, que é uma das maneiras de encontrar um planeta.)

p Czekala agora quer descobrir por que existe uma correlação tão forte entre o (des) alinhamento do disco e o período orbital da estrela binária. "Queremos usar as instalações existentes e futuras, como o ALMA e a próxima geração do Very Large Array para estudar estruturas de disco em níveis requintados de precisão, " ele disse, "e tentar entender como discos curvados ou inclinados afetam o ambiente de formação do planeta e como isso pode influenciar a população de planetas que se formam dentro desses discos."

p "Esta pesquisa é um ótimo exemplo de como novas descobertas se baseiam em observações anteriores, "disse Joe Pesce, Oficial do Programa da National Science Foundation para NRAO e ALMA. "O discernimento das tendências na população de discos circumbinários só foi possível com base nos programas de observação de arquivos realizados pela comunidade ALMA em ciclos anteriores."