An image of the newborn planet PDS 70b (bright spot right of center) forming in a gap in the protoplanetary disk around its star, which is blacked out by the camera’s coronagraph mask.

ESO/A. Müller et al.

Em primeiro lugar, os astrônomos testemunham o nascimento de um planeta a partir de gás e poeira

By Daniel CleryJul. 2, 2018 , 6:00 AM

Na primeira observação convincente de seu tipo, os astrônomos têm imaginado diretamente um planeta recém-nascido ainda se formando em torno de sua estrela. O planeta, mais quente que qualquer outro em nosso sistema solar, apóia o que os astrônomos há muito acreditam: que esses corpos nascem dos discos de gás e poeira que se aglutinam em volta de estrelas jovens. “Depois de décadas de especulação, é bom ver um. É muito reconfortante ”, diz o astrônomo Kevin Heng, da Universidade de Berna, na Suíça, que não esteve envolvido no trabalho. A descoberta inicial foi liderada pela astrônoma Miriam Keppler, do Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA), em Heidelberg, Alemanha. Desde 2015, sua equipe tem pesquisado regularmente centenas de estrelas jovens em busca de sinais de exoplanetas com um instrumento de imagem de última geração chamado SPHERE (para Pesquisas de Exoplâncton de Alto Contraste Espectro-Polarimétrico), anexado ao Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory. no Cerro Paranal, no Chile. Uma dessas estrelas era o PDS 70, uma estrela anã de 10 milhões de anos a cerca de 370 anos-luz da Terra.

Em 2016, a equipe analisou as observações de 2015 do PDS 70. Após o processamento adicional de dados, eles viram sinais de um ponto de luz brilhante perto da estrela e claramente visíveis em uma lacuna no disco. “Esse é o sonho de todo astrônomo em busca de planetas”, diz o membro da equipe do MPIA André Müller. Dado que tais detecções são frequentemente contro

Em outro artigo publicado hoje na revista Astronomy & Astrophysics, um grupo separado liderado por Müller estimou o tamanho, massa, temperatura e órbita do planeta, conectando todas as informações em vários modelos orbitais e atmosféricos. O grupo prevê que o PDS 70b é várias vezes mais massivo do que Júpiter, com uma atmosfera turva que atinge temperaturas de cerca de 1000 ° C, apesar de orbitar sua estrela aproximadamente à mesma distância que Urano do sol. Seus modelos sugerem ainda que o próprio PDS 70b possui um disco circumplanetário de material que está se acumulando em sua superfície. A capacidade de fazer tais previsões abre "um novo capítulo" na ciência da formação planetária, diz Müller. Outros pesquisadores dizem que tais estimativas são incertas porque requer muita extrapolação para aplicar esses modelos a essas estrelas jovens. "É extremamente complicado, especialmente quando o planeta é tão jovem", diz Heng.

“It’s a very interesting and pretty convincing result—a solid detection.”

Bruce Macintosh, Stanford University

In another paper published today in Astronomy & Astrophysics, a separate group led by Müller estimated the size, mass, temperature, and orbit of the planet by plugging all the information into various orbital and atmospheric models. The group predicts that PDS 70b is several times more massive than Jupiter, with a cloudy atmosphere that hits temperatures of around 1000°C, despite orbiting its star at roughly the same distance as Uranus from the sun. Their models further suggest that PDS 70b itself has a circumplanetary disk of material that is accreting to its surface. The ability to make such predictions opens “a new chapter” in the science of planet formation, Müller says.

Other researchers say such estimates are uncertain because it requires a lot of extrapolation to apply these models to such youthful stars. “It’s extremely tricky, especially when the planet is so young,” Heng says.

But he and Macintosh agree that the detection of PDS 70b holds promise for unraveling the mysteries of how planets form and evolve. “It’s a good sign that planets at these ages are still bright [and so detectable] and can pull the disk apart to become visible,” Macintosh says.

Keppler says the team will continue to observe the planet with SPHERE and with other instruments, hoping to detect it moving around its 120-year orbit. They’ve also applied for time on the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, a collection of radio dishes in Chile. With that telescope’s ability to detect dust, they hope to get a glimpse of that circumplanetary disk.

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doi:10.1126/science.aau6469