Esta é uma imagem de uma simulação de um disco planetário em formação, feita pela Universidade de Warwick e pela pesquisadora de Stephen Hawking, Rebecca Nealon. As imagens mostram o disco interno girando ao longo da metade superior e a sombra que projeta no disco externo na metade inferior. Crédito:Rebecca Nealon / Universidade de Warwick
Astrônomos da Universidade de Warwick revelam um novo fenômeno apelidado de efeito "sombra de balanço" que descreve como os discos em formação de sistemas planetários são orientados e como eles se movem em torno de sua estrela hospedeira. O efeito também dá pistas de como eles podem evoluir com o tempo. A Dra. Rebecca Nealon apresentou o novo trabalho esta semana no Encontro Nacional de Astronomia de 2022 na Universidade de Warwick.
As estrelas nascem quando uma grande nuvem de gás e poeira colapsa sobre si mesma. O material restante que não chega à estrela acaba circulando em torno dela, não muito diferente de como a água gira em torno do dreno antes de cair. Essa massa rodopiante de gás e poeira é chamada de disco protoplanetário, e é onde planetas como a Terra são nascidos.
Pensa-se que os discos protoplanetários têm a forma de pratos de jantar – finos, redondos e planos. No entanto, imagens recentes do telescópio do Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) mostram que nem sempre é esse o caso. Alguns dos discos vistos pelo ALMA têm sombras sobre eles, onde a parte do disco mais próxima da estrela bloqueia parte da luz estelar e projeta uma sombra na parte externa do disco. A partir desse padrão de sombra, pode-se inferir que a parte interna do disco está orientada de forma completamente diferente da parte externa, no que é chamado de disco quebrado.
Filme feito a partir da simulação 3D de um disco em um sistema planetário em formação. O disco interno projeta sombras no disco externo, que balança para frente e para trás. Crédito:Rebecca Nealon / Universidade de Warwick Nesta pesquisa, a equipe usou computadores de alto desempenho para executar simulações tridimensionais de um disco quebrado. A equipe então produziu uma observação simulada, modelando como seria esse disco se fosse observado através de um telescópio e como ele mudaria ao longo do tempo.
À medida que o disco interno se movia através da atração gravitacional da estrela central, a sombra que ele projetava se movia pelo disco externo. Mas, em vez do padrão de sombra se mover ao redor do disco como um ponteiro de relógio, como esperado, ele balançou para frente e para trás com um movimento semelhante a uma gangorra. Então, embora o disco interno continuasse girando na mesma direção, sua sombra parecia estar balançando para frente e para trás. A equipe sugere que isso é causado por um efeito de projeção geométrica, que provavelmente ocorre em todos os discos quebrados.
Nealon diz que "o JWST promete nos dar uma olhada nos sistemas planetários embrionários com detalhes sem precedentes, e com nossos novos modelos poderemos descobrir muito mais sobre o nascimento dos planetas".
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