MADRID 27 fev. (EUROPA PRESS) -
Um estudo inovador realizado por uma equipe internacional de astrônomos, publicado na Science Advances, lança uma nova luz sobre as misteriosas origens dos objetos de massa planetária (PMOs) que flutuam livremente: corpos celestes com massas entre estrelas e planetas.
Liderada pelo Dr. Deng Hongping, do Observatório Astronômico de Xangai da Academia Chinesa de Ciências, a equipe internacional de astrônomos usou simulações avançadas para descobrir um novo processo de formação desses objetos enigmáticos. A pesquisa sugere que os PMOs podem se formar diretamente por meio de interações violentas entre discos circunstelares em aglomerados de estrelas jovens.
Os PMOs são nômades cósmicos que se movem livremente pelo espaço, sem estarem presos a nenhuma estrela. A massa desses objetos é menos de 13 vezes a de Júpiter. Eles são frequentemente observados em aglomerados de estrelas jovens, como o Aglomerado Trapézio em Órion. Embora sua existência esteja bem documentada, sua origem há muito tempo intriga os cientistas.
Teorias anteriores propunham que as PMOs poderiam ser estrelas fracassadas ou planetas ejetados de seus sistemas solares. Entretanto, esses modelos não conseguem explicar o grande número de PMOs, seus frequentes pares binários e seu movimento sincronizado com as estrelas dentro dos aglomerados.
"As PMOs não se encaixam perfeitamente nas categorias existentes de estrelas ou planetas", contextualiza o Dr. Deng, autor correspondente do estudo. "Nossas simulações mostram que é provável que elas se formem por meio de um processo completamente diferente, ligado à dinâmica caótica de aglomerados de estrelas jovens.
Usando simulações hidrodinâmicas de alta resolução, os pesquisadores recriaram encontros próximos entre dois discos circunstelares (anéis rotativos de gás e poeira que circundam estrelas jovens). Quando esses discos colidem a velocidades de 2 a 3 km/s e a distâncias de 300 a 400 unidades astronômicas (UA), suas interações gravitacionais esticam e comprimem o gás para formar "pontes de maré" alongadas.
Essas pontes de maré acabam entrando em colapso e formando filamentos densos que, por sua vez, se fragmentam em núcleos compactos. Quando esses filamentos atingem a massa crítica, eles produzem PMOs com massas cerca de dez vezes maiores que a de Júpiter. As simulações também revelaram que até 14% dos PMOs se formam em pares ou trigêmeos, com separações entre 7 e 15 UA, o que explica a alta taxa de sistemas PMO binários em alguns aglomerados. Encontros frequentes de discos em ambientes densos, como o aglomerado Trapézio, poderiam gerar centenas de PMOs, o que explica a superabundância observada.
Os PMOs se formam de forma diferente. Ao contrário dos planetas ejetados, eles se movem em sincronia com as estrelas em seus aglomerados hospedeiros e herdam material das regiões externas dos discos circunstelares. Isso resulta em uma composição única, pois as PMOs refletem a periferia pobre em metais desses discos, onde os elementos pesados são escassos. Muitos PMOs também preservam discos de gás de até 200 UA de diâmetro, sugerindo a possibilidade de formação lunar ou mesmo planetária em torno desses objetos errantes.
"Essa descoberta muda parcialmente a maneira como vemos a diversidade cósmica", diz o coautor Lucio Mayer, da Universidade de Zurique, na Suíça. "Os PMOs podem representar uma terceira classe de objetos, nascidos não da matéria-prima de nuvens formadoras de estrelas ou por meio de processos de construção de planetas, mas sim do caos gravitacional de colisões de discos.
A equipe, que inclui pesquisadores da Universidade de Hong Kong, do Observatório Astronômico de Xangai (China), da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (EUA) e da Universidade de Zurique (Suíça), planeja estudos adicionais para explorar a composição química e as estruturas de disco dos PMOs. Pesquisas adicionais sobre PMOs em vários aglomerados consolidarão a teoria de sua formação e as propriedades de sua população.
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