Descobertos seis novos mundos à deriva num berço de estrelas

Uma equipa internacional com a participação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) utilizou o telescópio James Webb para encontrar objetos com massa equiparável à de planetas, mas soltos no espaço interestelar.

Conceção artística de planeta

Conceção artística de um planeta nómada, ou errante, com a nebulosa NGC 1333 apresentada em fundo.

Créditos: ESO/M. Kornmesser (planeta); ESA/Webb, NASA & CSA, A. Scholz, K. Muzic, A. Langeveld, R. Jayawardhana (fundo)

Uma equipa internacional, de que faz parte Koraljka Mužić, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e de CIÊNCIAS, utilizou o telescópio James Webb (JWST) para descobrir seis potenciais novos objetos com massa planetária no enxame de estrelas da nuvem molecular NGC 1333, na constelação do Perseu, a mais de 960 anos-luz. Nenhum deles tem menos de cinco vezes a massa de Júpiter, o que sugere que corpos mais leves serão raros ou mesmo inexistentes neste enxame. 

A Agência Espacial Europeia publica hoje a imagem mais nítida de NGC 1333 produzida a partir destas observações com o JWST realizadas em agosto de 2023. Os resultados científicos são apresentados num artigo já disponível na plataforma arXiv e que será publicado nos próximos dias na revista The Astronomical Journal

Quantos destes objetos de massa planetária existem livres no espaço interestelar? E como se formam? “As duas perguntas estão ligadas, porque os números destes objetos irão dizer alguma coisa sobre os seus processos de formação”, diz Koraljka Mužić, segunda autora do artigo. E acrescenta: “Descobrimos que os objetos de massa planetária são dez por cento da população total de objetos do enxame de estrelas em NGC 1333”.

Nebulosa NGC 1333
A Nebulosa NGC 1333, na constelação do Perseu, a 960 anos-luz, é uma nuvem de formação de estrelas aqui observada em 2005 na luz infravermelha com o telescópio espacial Spitzer.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA

Pensa-se que os corpos de massa planetária (menos de 13 vezes a massa de Júpiter) poderão ter duas origens. Uma delas é formarem-se como as estrelas – pelo colapso gravitacional de matéria em nuvens densas e frias – mas não conseguirem reunir material suficiente para que no seu interior se atinjam as temperaturas necessárias à ignição de fusão nuclear. A outra origem será em comum com os planetas: em órbita de uma estrela, mas de onde terão sido depois catapultados pela interação com um planeta maior, ou por uma outra estrela próxima. Um e outro processo poderão gerar duas famílias de objetos de características diferentes.

A proporção de um corpo de massa planetária para cada dez mais massivos do que 13 “Júpiteres” é concordante com estudos noutros enxames, afirmam os autores. No entanto, os objetos que a equipa descobriu terão sido na sua maioria gerados pelo processo que produz as estrelas, e serão os de menor massa formados por essa via.

“O resultado mais importante é que não encontrámos objetos com massas mais pequenas do que cinco massas de Júpiter, apesar de tecnicamente ter sido possível encontrá-los”, acrescenta Koraljka Mužić. “Se os planetas mais pequenos são os mais comuns, segundo os estudos de planetas extra-solares, e também os mais fáceis de ejetar da sua órbita, então esperávamos ver mais destes objetos errantes de massa pequena.” A investigadora ressalva, no entanto, que não existem ainda simulações nem trabalhos teóricos que forneçam quantidades para comparação.

A equipa de investigadores avança a hipótese de que os processos gravitacionais que expulsam planetas das suas órbitas podem não ser tão eficazes neste enxame NGC 1333. “É expectável que a ejeção dos planetas dependa do ambiente, por exemplo, se houver uma densidade de estrelas maior, isso favorece as ejeções”, explica Koraljka Mužić. “Por isso queremos olhar para outros enxames mais densos, que têm maior densidade de estrelas, para ver se há alguma diferença.”

Esta equipa já estuda o enxame de estrelas em NGC 1333 desde 2009 com outros instrumentos no infravermelho, como o telescópio Subaru, no Havai, do Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ). Mas só agora, com a sensibilidade no infravermelho do telescópio James Webb, é possível encontrar corpos com menos de cinco vezes a massa de Júpiter, se de facto existirem.

Sérgio Pereira, do Grupo de Comunicação de Ciência do IA, com DCI CIÊNCIAS
mddsantos@ciencias.ulisboa.pt

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Toda a morte, mesmo a anunciada, é uma surpresa. Um misto de espanto e de descrença como se não fosse possível acontecer.

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Apesar do próximo ano letivo começar já dia 17 de setembro, a FCUL ainda está a receber candidaturas de alunos interessados nos seus cursos pós-graduados.

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Através do sistema Concursos pode aceder a mais informações sobre o convite publicado no Jornal Oficial da União Europeia.

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Adultos e criança em atividade da Ciência Viva no Verão

Até 15 de setembro, a iniciativa Ciência Viva no Verão percorre o País organizando mais de 1700 atividades científicas gratuitas para toda a população. As inscrições permanecem abertas até 15 de setembro, de acordo com o calendário de atividades. Nesta altura, já são mais de 20 mil os inscritos.

Nos dias 9 e 10 de Agosto a plataforma Moodle da FCUL vai estar inacessivel devido a uma manutenção de rotina.

As nossas desculpas pelos possiveis incómodos causados.

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A investigação sempre foi um objetivo, que ganhou força após o prémio para melhor poster ser-lhe atribuído numa importante conferência internacional. Até ao final do ano, Liliana Caldeira, aluna de doutoramento em Engenharia Biomédica e Biofísica da FCUL, deverá defender a tese.

Pontos de interrogação

"Aquando da candidatura, o projeto estava numa fase embrionária e foi o Programa de Estímulo à Investigação da FCG que deu força e motivação para avançar”, diz Jocelyn Lochon, um dos vencedores da edição 2011 do Programa de Estímulo à Investigação.

Aluna entrevistada, sentada numa rocha

“O mais importante é saber gerir o tempo, ter alguma disciplina, definir os objetivos a alcançar e não dispersar”. A declaração pertence a Ana Bastos, jovem investigadora da FCUL e uma das vencedoras em 2011 do Programa de Estímulo à Investigação da Fundação Calouste Gulbenkian (FCG).

Cara do aluno entrevistado

“Acredito que o meu projeto vá ter efeitos na área da Saúde Pública. Ainda que não seja já nesta fase, espero poder contribuir para evoluções, por exemplo, ao nível da vacinação”, refere Tomás Aquino, um dos vencedores da edição de 2011 do Programa de Estímulo à Investigação.

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