Duas imagens do sistema estelar HD 106906 criado por Erika Nesvold e a simulação de sua equipe. O painel esquerdo mostra uma imagem ampliada do anel de material formador de planetas rochoso e gelado que está girando em torno da estrela. (A estrela é mascarada pelo círculo preto.) Os diferentes matizes representam gradientes de brilho no material do disco. (O amarelo é o mais claro e o azul o mais escuro). O painel direito mostra uma visão mais distante do sistema simulado. A estrela é representada pelo círculo amarelo com uma seta apontando para o exoplaneta, 106906b. A equipe de Nesvold demonstrou que o exoplaneta está moldando a estrutura do disco de detritos, que é mostrado pelos pontos brancos e azuis que circundam a estrela. Crédito:Erika Nesvold
Quando os planetas começam a se formar, o resultado do processo deixa um anel de material rochoso e gelado que gira e colide ao redor da jovem estrela central como um derby celestial. Análogo ao Cinturão Kuiper de nosso próprio Sistema Solar, esses discos de destroços que sobraram da formação do planeta podem ser detectados por astrônomos e estudados para ajudar a entender os processos que criam os sistemas planetários.
Determinar como a gravidade dos planetas existentes influencia a arquitetura de um disco é uma importante área de estudo. A maior parte desta pesquisa se concentra em como os planetas que existem dentro do disco de detritos definem sua forma, que é uma das poucas características do disco que podem ser observadas diretamente da Terra. Novo trabalho liderado por Erika Nesvold da Carnegie analisa como um disco é afetado por um planeta que existe além de sua borda externa, e demonstra que a forma do disco pode indicar se o planeta se formou além do disco, ou existia inicialmente dentro do disco e se movia para fora com o tempo. O trabalho é publicado por The Astrophysical Journal Letters .
A estrela HD 106906 é perfeita para estudar esse fenômeno. Tem um planeta gigante, cerca de 11 vezes a massa de Júpiter, orbitando muito longe de sua estrela hospedeira, pelo menos 650 vezes a distância entre a Terra e nosso próprio sol. Este planeta, HD 107906b, orbita fora do disco de detritos de sua estrela, que está cerca de dez vezes mais perto da estrela do que realmente é.
Nesvold e seus colegas, Smadar Naoz e Michael Fitzgerald da UCLA, modelou o sistema HD 106906 para entender melhor como um planeta externo afeta a estrutura de um disco de detritos.
Esta é uma observação real de HD 106906 feita pela ferramenta de localização de planetas do Observatório Europeu do Sul, SPHERE. A estrela está escurecida por um círculo (que mascara seu brilho de cegar o instrumento) e o disco de detritos pode ser visto no canto inferior esquerdo. No canto superior direito está o exoplaneta, 106906b. A simulação criada por Erika Nesvold e sua equipe recriou com precisão as características observadas do disco:o disco é mais brilhante em seu lado oriental (esquerdo), e orientado cerca de 20 graus no sentido horário a partir da posição do planeta no céu. Crédito:ESO e A.M. Lagrange da Université Grenoble Alpes.
"Fomos capazes de criar a forma conhecida do disco de detritos do HD 106906 sem adicionar outro planeta ao sistema, como alguns sugeriram, era necessário para alcançar a arquitetura observada, "Nesvold disse.
O solteiro, a gravidade do planeta gigante distante foi capaz de afetar os destroços da maneira certa para produzir o plano do sistema, anel não circular e levar em consideração a forma e as características observadas do disco.
O que mais, O modelo de Nesvold foi capaz de ajudá-la e à equipe a entender melhor a órbita e a provável história de formação do planeta HD 106906b. Os resultados da equipe indicam que, contra algumas previsões, é provável que o planeta se formou fora do disco. Se o planeta tivesse se formado dentro do disco e se movido para fora, o disco teria assumido uma forma diferente daquela que os astrônomos podem ver no sistema.
"Outros discos de detritos que são moldados pela influência de planetas gigantes distantes são provavelmente prováveis, "Nesvold acrescentou." Minha ferramenta de modelagem pode ajudar a recriar e visualizar como os vários recursos desses discos surgiram e melhorar nossa compreensão da evolução do sistema planetário em geral. "
