Astrônomos Revelam Galeria de Discos de Poeira em Torno de Estrelas Jovens Usando o Instrumento SPHERE no VLT

Uma nova e fascinante coleção de imagens foi divulgada por astrônomos, oferecendo um vislumbre detalhado da arquitetura inicial dos sistemas planetários. Essas observações, que mapeiam anéis de poeira circundando estrelas jovens, foram possibilitadas pelo uso do instrumento SPHERE, instalado no Very Large Telescope (VLT) da European Southern Observatory (ESO).

O levantamento minucioso abrangeu 161 estrelas jovens localizadas nas proximidades da Terra. Deste total, 51 sistemas foram documentados como potenciais ambientes propícios à formação de planetas. Tais sistemas são caracterizados pela presença de discos de detritos, formados a partir de colisões entre asteroides ou cometas, um análogo ao Cinturão de Asteroides e ao Cinturão de Kuiper que observamos em nosso próprio Sistema Solar.

Gaël Chauvin, pesquisador associado ao projeto SPHERE no Instituto Max Planck de Astronomia, descreveu este conjunto de dados como um verdadeiro “tesouro astronômico”. Ele ressaltou que essas observações fornecem informações excepcionais sobre as características dos discos de detritos, permitindo inferências sobre a existência de corpos menores que ainda não são visíveis. Os dados são particularmente cruciais para o estudo de discos de detritos em sistemas com até 50 milhões de anos, pois é nesse período que a frequência de colisões é alta o suficiente para gerar poeira detectável.

Pela primeira vez, um nível de detalhe inédito foi alcançado em quatro sistemas específicos. As estrelas HD 197481 e HD 39060 exibiram fluxos de material bem definidos, vistos de perfil (vista de aresta). Em contraste, HD 109573 e HD 181327 revelaram anéis de poeira com uma circularidade quase perfeita, observados de cima (vista do plano do disco). Por outro lado, sistemas como HD 145560 e HD 156623 apresentaram uma distribuição de poeira mais caótica, sugerindo que podem estar em fases evolutivas mais precoces.

Os cientistas, incluindo Natália Engler da ETH Zurich, processaram os dados de todas as 161 estrelas cuja emissão infravermelha indicava a presença desses discos de detritos. A análise dessas estruturas observadas, como os anéis bem delineados, levou os pesquisadores a uma conclusão importante: elas estão intimamente ligadas à presença de planetas gigantes invisíveis. Estes corpos exercem influência gravitacional, limpando as vizinhanças de corpos menores, um processo análogo à forma como Netuno molda o Cinturão de Kuiper em nosso sistema.

Tecnicamente, o instrumento SPHERE emprega um coronógrafo para anular o brilho ofuscante da estrela central. Além disso, utiliza óptica adaptativa para corrigir, em tempo real, as distorções atmosféricas. Isso permite a detecção da luz difusa e tênue da poeira. Tais descobertas representam um ponto de partida fundamental para futuras investigações, que incluirão o uso de ferramentas avançadas como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o futuro Extremely Large Telescope (ELT) da ESO.

Um achado notável ocorreu no sistema HD 181327, com cerca de 23 milhões de anos. Em maio de 2025, o JWST detectou poeira de água cristalizada, confirmando a existência de voláteis nas fases iniciais da formação planetária. A identificação de gelo de água, constituindo mais de 20% do material nas regiões externas e mais frias do disco de HD 181327, corrobora os modelos que preveem a entrega de gelo aos planetas em formação. Assim, as informações estruturais do SPHERE e os dados de composição de gelo do JWST para HD 181327 se complementam, pintando um quadro abrangente da arquitetura planetária em seus estágios iniciais.

A galeria final, composta por 51 discos resolvidos a partir das 161 estrelas examinadas, solidifica a ideia de que uma parcela significativa dos sistemas poeirentos jovens pode ser mapeada em luz dispersa com as técnicas atuais de imagem de alto contraste. A comparação entre os diversos sistemas dentro de um mesmo conjunto de dados permitiu identificar tendências globais: estrelas jovens mais massivas tendem a possuir discos de detritos mais massivos. Isso está em consonância com os modelos que postulam reservatórios maiores de planetesimais remanescentes após o colapso de discos protoplanetários mais robustos. Este estudo nos oferece uma visão de como era o nosso próprio Sistema Solar há mais de quatro bilhões de anos.