Planetas desgarrados, ou objetos de massa planetária flutuante livre (FFPMOs), são objetos do tamanho de planetas que se formaram no espaço interestelar ou faziam parte de um sistema planetário antes que perturbações gravitacionais os expulsassem. Desde que foram observados pela primeira vez em 2000, os astrônomos detectaram centenas de candidatos que não estão presos a nenhuma estrela em particular e flutuam pelo meio interestelar (ISM) da nossa galáxia. Na verdade, alguns cientistas estimam que pode haver até 2 trilhões de planetas desgarrados (ou mais!) vagando apenas pela Via Láctea.
Em notícias recentes, uma equipe de astrônomos trabalhando com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) anunciou a descoberta de seis planetas desonestos candidatos em um local improvável. Os planetas, que incluem o planeta errante mais leve já identificado (com um disco de detritos ao redor), foram avistados durante Webbo estudo mais profundo da nebulosa jovem NGC 1333um aglomerado de formação de estrelas a cerca de mil anos-luz de distância na constelação de Perseu. Esses planetas podem ensinar muito aos astrônomos sobre o processo de formação de estrelas e planetas.
A equipe foi liderada por Adam Langeveldum cientista assistente de pesquisa no Departamento de Física e Astronomia da Universidade Johns Hopkins (JHU). Ele foi acompanhado por colegas do Instituto Carl Sagano Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaçoo Instituto Trottier de Pesquisa em Exoplanetaso Observatório do Monte Mégantico Centro de Pesquisa em Astronomia e Astrofísica Herzberga Universidade do Texas em Austin, a Universidade de Victoria, a Aliança de Física das Universidades Escocesas (SUPA) na Universidade de St Andrews. O artigo detalhando as descobertas da pesquisa foi aceito para publicação em O Jornal Astronômico.
A maioria dos planetas desonestos detectados até o momento foram descobertos usando Microlente Gravitacional, enquanto outros foram detectados via Imagem Direta. O primeiro método depende de “eventos de lente”, onde a força gravitacional de objetos massivos altera a curvatura do espaço-tempo ao redor deles e amplifica a luz de objetos mais distantes. O último consiste em detectar anãs marrons (objetos que se estendem pela linha entre planetas e estrelas) e planetas massivos diretamente detectando a radiação infravermelha produzida em suas atmosferas.
Em seu artigo, a equipe descreve como a descoberta ocorreu durante uma pesquisa espectroscópica extremamente profunda de NGC1333. Usando dados de Webb‘s Imageador de infravermelho próximo e espectrógrafo sem fenda (NIRISS), a equipe mediu o espectro de cada objeto na porção observada do aglomerado estelar. Isso permitiu que eles reanalisassem espectros de 19 anãs marrons observadas anteriormente e levou à descoberta de uma nova anã marrom com uma companheira de massa planetária. Esta última observação foi uma descoberta rara que já desafia teorias de como os sistemas binários se formam. Mas o verdadeiro problema foi a detecção de seis planetas com 5 a 10 vezes a massa de Júpiter (também conhecidos como super-Júpiteres).
Isso significa que esses seis candidatos estão entre os planetas desonestos de menor massa já encontrados, formados pelo mesmo processo que anãs marrons e estrelas. Esse era o propósito da pesquisa Deep Spectroscopic Survey for Young Brown Dwarfs and Free-Floating Planets, que era investigar objetos massivos que não são grandes o suficiente para se tornarem estrelas. O fato de que WebbAs observações do não revelaram objetos com massa inferior a cinco vezes a de Júpiter (o que é sensível o suficiente para detectar), o que é uma forte indicação de que objetos estelares mais leves têm maior probabilidade de se formar da mesma forma que os planetas.
Disse o autor principal Langeveld em comunicado divulgado pela Nova fonte da JHU (o Centro):
“Estamos sondando os próprios limites do processo de formação de estrelas. Se você tem um objeto que parece um jovem Júpiter, é possível que ele tenha se tornado uma estrela sob as condições certas? Este é um contexto importante para entender a formação de estrelas e planetas.”
O mais intrigante dos planetas desonestos também foi o mais leve: estima-se que cinco massas de Júpiter (cerca de 1.600 Terras). Como poeira e gás geralmente caem em um disco durante os estágios iniciais da formação de estrelas, a presença desse anel de detritos ao redor de um planeta sugere fortemente que ele se formou da mesma forma que as estrelas. No entanto, sistemas planetários também se formam a partir de discos de detritos (também conhecidos como discos circumsolares), o que sugere que esses objetos podem ser capazes de formar seus próprios satélites. Isso sugere que esses planetas massivos podem ser um berçário para um sistema planetário em miniatura – como nosso Sistema Solar, mas em uma escala muito menor.
Disse o reitor da Johns Hopkins Ray Jayawardhanaastrofísico e autor sênior do estudo (que também lidera o grupo de pesquisa):
“Acontece que os menores objetos flutuantes livres que se formam como estrelas se sobrepõem em massa a exoplanetas gigantes circulando estrelas próximas. É provável que tal par tenha se formado da mesma forma que os sistemas estelares binários, a partir de uma nuvem que se fragmentou enquanto se contraía. A diversidade de sistemas que a natureza produziu é notável e nos leva a refinar nossos modelos de formação de estrelas e planetas…
“Nossas observações confirmam que a natureza produz objetos de massa planetária de pelo menos duas maneiras diferentes: pela contração de uma nuvem de gás e poeira, da mesma forma que as estrelas se formam, e em discos de gás e poeira ao redor de estrelas jovens, como Júpiter fez em nosso próprio sistema solar.”
Nos próximos meses, a equipe planeja usar o Webb para conduzir estudos de acompanhamento das atmosferas desses planetas desonestos e compará-los com os de anãs marrons e gigantes gasosos. Eles também planejam procurar na região de formação de estrelas por outros objetos com discos de detritos para investigar a possibilidade de minisistemas planetários. Os dados que eles obtiverem também ajudarão os astrônomos a refinar suas estimativas sobre o número de planetas desonestos em nossa galáxia. As novas observações do Webb indicam que tais corpos respondem por cerca de 10% dos corpos celestes no aglomerado alvo.
As estimativas atuais colocam o número de estrelas em nossa galáxia entre 100 e 400 bilhões de estrelas e o número de planetas entre 800 bilhões e 3,2 trilhões. A 10%, isso sugeriria que há algo entre 90 e 360 bilhões de mundos desonestos flutuando por aí. Como exploramos em artigos anteriores, poderemos explorar alguns deles algum dia, e nosso Sol pode até capturar alguns!
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