Astrônomos do Departamento de Física da Universidade de Tóquio descobriram um denso disco de material ao redor de uma jovem estrela, que pode ser um precursor de um sistema planetário. Sua pesquisa pode melhorar muito os modelos de como os sistemas solares se formam, o que nos diria mais sobre nosso próprio lugar no cosmos.

No início de 2017, A professora assistente Yoko Oya deu à estudante de graduação Yuki Okoda alguns dados complexos recentes sobre uma estrela próxima com a qual ela poderia começar seu doutorado. Mal sabia ela que o que iria encontrar poderia desvendar não apenas os segredos de como os planetas se formam, mas possivelmente sua carreira como astrônoma profissional.

A estrela em questão (conhecida apenas por seu número de catálogo IRAS 15398-3359) é pequena, jovem e relativamente legal para uma estrela. Sua estatura diminuta significa que a luz fraca que ele brilha nem consegue nos alcançar através de uma nuvem de gás e poeira que o cerca. Mas isso não impede que mentes curiosas explorem o desconhecido.

Em 2013, Oya e seus colaboradores usaram o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no Chile para observar a estrela em comprimentos de onda submilimétricos, já que esse tipo de luz pode penetrar na nuvem de poeira - para referência, a luz vermelha tem cerca de 700 nanômetros. Uma análise meticulosa revelou algumas estruturas nebulosas interessantes, apesar das imagens, elas funcionavam de difícil compreensão.

"O maior desafio acadêmico que enfrentei foi tentar dar sentido a imagens granuladas. É extremamente difícil saber exatamente para o que você está realmente olhando." diz Okoda. "Mas me senti compelido a explorar a natureza das estruturas que o Dr. Oya viu com o ALMA, então eu criei um modelo para explicá-los. "O modelo que ela produziu foi uma surpresa para Okoda e seus colegas, mas se encaixava perfeitamente nos dados. Ele descreve um disco denso de material que consiste em gás e poeira da nuvem que cerca a estrela. Isso nunca foi visto em uma estrela tão jovem.

O disco é um precursor de um disco protoplanetário, que é muito mais denso ainda e eventualmente se torna um sistema planetário em órbita ao redor de uma estrela.

"Não podemos dizer com certeza que este disco em particular irá se aglutinar em um novo sistema planetário, "explica Oya." A nuvem de poeira pode ser empurrada por ventos estelares ou pode cair na própria estrela, alimentando-o no processo. O que é empolgante é a rapidez com que isso pode acontecer. "

A estrela é pequena, com cerca de 0,7 por cento da massa do nosso Sol, com base em observações da massa da nuvem circundante. Pode crescer até 20 por cento em apenas algumas dezenas de milhares de anos, um piscar de olhos na escala cósmica.

"Espero que nossas observações e modelos aumentem o conhecimento de como os sistemas solares se formam, "diz Okoda." Meus interesses de pesquisa envolvem objetos protoestelares jovens, e a implicação de que os discos protoplanetários podem se formar antes do esperado realmente me excita. "

Okoda começou este projeto há um ano e meio para aprimorar suas habilidades como astrônoma, mas espelhando a jovem estrela que ela observou, a prática evoluiu rapidamente e tornou-se um projeto de pesquisa completo, que esperançosamente lhe renderá um Ph.D. da Universidade de Tóquio.

As observações e o modelo resultante só foram possíveis graças aos avanços da radioastronomia com observatórios como o ALMA. A equipe teve a sorte de o plano do disco estar nivelado com nosso próprio sistema solar, pois isso significa que a luz das estrelas que o ALMA vê passa por uma quantidade suficiente de gás e poeira para divulgar suas características importantes.

"Também tivemos a sorte de ter tempo com o ALMA para realizar nossas observações. Apenas cerca de 20 por cento das solicitações realmente vão em frente, "explica Oya." Com instrumentos astronômicos altamente especializados, há muita competição pelo tempo. Minha esperança é que nosso sucesso inspire uma nova geração de astrônomos no Japão a alcançar as estrelas.