Mistério encontrado pelo telescópio Hubble há 20 anos é finalmente respondido
Dados obtidos pelo James Webb Space Telescope conseguem explicar observações encontradas por Hubble há 20 anos.
Em 1993, o astrônomo Stephen Thorsett anunciou ter encontrado um novo exoplaneta no sistema PSR B1620−26. Só em 2003 que o telescópio espacial Hubble confirmou a descoberta ao identificar o exoplaneta que levou nome de PSR B1620−26 b. O exoplaneta localizado a uma distância de 12400 anos-luz chama atenção por ter uma idade estimado de 13 bilhões de anos.
O PSR B1620−26 b se formou quando o Universo tinha apenas 1 bilhão de anos e coloca um ponto de interrogação em alguns modelos de formação planetária. Geralmente, os modelos necessitam de elementos pesados, como ferro e silício, que não existia em abundância na época. Outro ponto é que a radiação emitida por essas estrelas jovens dissiparia material impedindo a formação de planetas.
Em novos resultados do James Webb Space Telescope, astrônomos conseguiram confirmar observação do Hubble de 2003. E além disso, com os dados do sucessor do Hubble, astrônomos conseguiram responder algumas perguntas sobre como esses planetas antigos se formaram. Eles encontraram que ambientes com poucos metais podem até contribuir para formação planetária.
Planetas antigos da Via Láctea
PSR B1620-26 é um sistema que está localizado na constelação de Escorpião a cerca de 12400 anos-luz de distância da Terra. O sistema é composto por um pulsar e uma anã branca que estão localizados perto do núcleo do aglomerado globular M4. O sistema possui um exoplaneta gigante gasoso, PSR B1620-26 b, que ficou conhecido como Matusalém em uma órbita circumbinária.
O apelido Matusalém se dá por causa da idade estimada de 13 bilhões de anos do planeta sendo o planeta mais antigo identificado. Quando o PSR B1620-26 b se formou, o Universo ainda era relativamente jovem com apenas 1 bilhão de anos. Desde a sua descoberta em 1993 e a confirmação em 2003, o exoplaneta coloca em questão alguns modelos de formação planetária.
Por que era difícil formar planetas?
Isso porque a maioria dos modelos necessitam que tenha elementos mais pesados no ambiente de formação planetária. No entanto, quando o Universo tinha 1 bilhão de anos, a maior parte dos elementos eram leves como hidrogênio e hélio. Elementos mais pesados são formados durante a vida da estrela e alguns durante o processo de morte. Isso levanta a pergunta de como o PSR B1620-26 b se formou.
Um dos maiores problemas é que os discos de poeira e gás ao redor dessas estrelas que podem formar planetas são dissipados pela radiação de estrelas jovens. Como essa dissipação ocorreria de forma rápida, em alguns milhões de anos, seria impossível um planeta se formar em pouco tempo. E a falta de elementos pesados numa época mais jovem do Universo impediram a formação de discos planetários que conseguissem sobreviver à radiação eletromagnética das estrelas.
Dados do James Webb
Recentemente, o telescópio James Webb observou o espectro eletromagnético de estrelas em um aglomerado de formação estelar chamado NGC 346. O aglomerado está localizado na Pequena Nuvem de Magalhães, uma das galáxias satélites da Via Láctea. Segundo os pesquisadores, as condições nesse aglomerado são semelhantes às do Universo jovem pela falta de elementos pesados.
Os pesquisadores do Centro Europeu de Pesquisa e Tecnologia Espacial em Noordwijk afirmaram que as estrelas ainda estão no processo de acretar material mesmo milhões de anos depois. Com cerca de 30 milhões de anos, as estrelas ainda estão cercadas por discos e que poderia formar planetas. Com esse tempo, daria tempo para que os exoplanetas se formassem em torno de estrelas mesmo com escassez de elementos pesados.
Respondendo o mistério
Segundo o artigo, há duas possibilidades para isso estar acontecendo. A primeira possibilidade é que essas estrelas que contém a maior parte em hidrogênio e hélio, não possuem elementos pesados que decaem e intensifica a radiação. Com isso, a radiação não seria um problema tão grave quanto em estrelas que possuem mais metais na sua composição.
A segunda possibilidade é que essas estrelas com poucos elementos pesados se originam de nuvens maiores de gás e poeira. Quando a estrela se forma, ainda existe uma grande parte da nuvem que se torna um disco em torno da estrela. Quanto maior o disco, mais tempo leva para ele ser dissipado pela radiação e demoraria tempo suficiente para que planetas consigam se formar.
Referência da notícia
De Marchi et al. 2024 Protoplanetary Disks around Sun-like Stars Appear to Live Longer When the Metallicity is Low The Astrophysical Journal