Uma equipe internacional de astrofísicos obteve imagens de um grande número de cinturões de exocometas em torno de estrelas próximas e das pequenas pedras dentro deles.
As imagens nítidas mostram a luz sendo emitida por essas pedras de tamanho milimétrico dentro dos cinturões que orbitam 74 estrelas próximas de uma ampla variedade de idades – desde aquelas que estão apenas emergindo até aquelas em sistemas mais maduros como o nosso próprio Sistema Solar.
O estudo REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Near Stars), liderado pelo Trinity College Dublin e envolvendo investigadores da Universidade de Cambridge, é um marco no estudo das cinturas exocometárias porque as suas imagens e análises revelam onde estão os seixos e os exocometas. , estão localizados. Eles estão normalmente a dezenas a centenas de unidades astronômicas (a distância da Terra ao Sol) de sua estrela central.
Nessas regiões, é tão frio (-250 a -150 graus Celsius) que a maioria dos compostos fica congelada como gelo nos exocometas. O que os investigadores estão, portanto, a observar é onde estão localizados os reservatórios de gelo dos sistemas planetários. REASONS é o primeiro programa a desvendar a estrutura destas cinturas para uma grande amostra de 74 sistemas exoplanetários. Os resultados são relatados na revista Astronomia e Astrofísica.
Este estudo utilizou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile e o Submillimeter Array (SMA) no Havai para produzir imagens que forneceram mais informações sobre populações de exocometas do que nunca. Ambos os conjuntos de telescópios observam radiação eletromagnética em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos.
“Os exocometas são blocos de rocha e gelo, com pelo menos um quilómetro de tamanho, que se chocam entre si dentro destas cinturas para produzir os seixos que observamos aqui com os conjuntos de telescópios ALMA e SMA,” disse o autor principal Luca Matrà do Trinity College Dublin. “Cinturões exocometários são encontrados em pelo menos 20% dos sistemas planetários, incluindo o nosso próprio Sistema Solar.”
“As imagens revelam uma diversidade notável na estrutura dos cinturões”, disse o co-autor Dr. Sebastián Marino, da Universidade de Exeter. “Alguns são anéis estreitos, como na imagem canónica de um 'cinturão' como o cinturão Edgeworth-Kuiper do nosso Sistema Solar. Mas um número maior deles são largos e provavelmente melhor descritos como 'discos' em vez de anéis.”
Alguns sistemas possuem múltiplos anéis/discos, alguns dos quais são excêntricos, fornecendo evidências de que planetas ainda indetectáveis estão presentes e sua gravidade afeta a distribuição de seixos nesses sistemas.
“O poder de um grande estudo como o REASONS está em revelar propriedades e tendências em toda a população”, disse Matrà.
Por exemplo, o estudo confirmou que o número de seixos diminui em sistemas planetários mais antigos à medida que as cinturas de exocometas maiores se chocam entre si, mas mostrou pela primeira vez que esta diminuição de seixos é mais rápida se a cintura estiver mais próxima da estrela central. Também mostrou indiretamente – através da espessura vertical das cinturas – que objetos tão grandes como 140 km de diâmetro e até objetos do tamanho da Lua estão provavelmente presentes nestas cinturas.
“Há décadas que estudamos cinturas exocometárias, mas até agora apenas algumas tinham sido fotografadas,” disse o coautor do estudo, Professor Mark Wyatt, do Instituto de Astronomia de Cambridge. “Esta é a maior coleção de imagens deste tipo e demonstra que já temos a capacidade de sondar as estruturas dos sistemas planetários que orbitam uma grande fração das estrelas próximas do Sol.”
“Matrizes como o ALMA e o SMA utilizadas neste trabalho são ferramentas extraordinárias que continuam a dar-nos novos conhecimentos incríveis sobre o Universo e o seu funcionamento,” disse o co-autor Dr. David Wilner do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian. exigiu um grande esforço da comunidade e tem um legado de valor incrível, com múltiplos caminhos potenciais para investigações futuras.”
Referência:
L. Matrà et al. ' Resolvidas observações ALMA e SMA de estrelas próximas. RAZÕES: Uma população de 74 cinturões planetesimais resolvidos em comprimentos de onda milimétricos. Astronomia e Astrofísica (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202451397
Adaptado de um comunicado à mídia do Trinity College Dublin.
