Astrônomos encontraram um exoplaneta gigante escondido atrás do disco de gás e poeira ao redor de uma estrela jovem. Segundo a equipe, o astro tem de três a dez vezes a massa de Júpiter e pode revelar novas informações sobre como sistemas solares se formam.

Em 2023, o grupo fez uma primeira análise dessa estrela, nomeada de MP Mus, ela está a 280 anos-luz da Terra. Na época, porém, os cientistas não conseguiram identificar astros em seu disco protoplanetário: a estrutura composta por gás e poeira que gira ao redor da estrela e onde planetas costumam se formar.

“Nossas observações anteriores mostraram um disco chato e plano. Mas isso nos pareceu estranho, já que o disco tem entre sete e dez milhões de anos. Em um sistema dessa idade, esperaríamos ver alguma evidência de formação de planetas”, comentou o Dr. Álvaro Ribas do Instituto de Astronomia de Cambridge, líder da pesquisa, em um comunicado.

Em um novo estudo, a equipe reexaminou a estrela usando dados do telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e da missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA). Os pesquisadores descobriram que a MP Mus não está sozinha, mas tem em sua companhia um gigante gasoso. As descobertas foram publicadas na revista Nature Astronomy.

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Estrela e disco deram pistas sobre o planeta escondido

Dentro do disco protoplanetário, os astros se formam pelo processo de acreção do núcleo, em que partículas se unem pela gravidade. A medida que esse fenômeno ocorre, os planetas criados formam canais no disco, como riscos em um prato. Foi ao encontrar um desses canais que os astrônomos suspeitaram da presença de um exoplaneta em MP Mus.

A nova observação com o ALMA, em comprimentos de onda maiores que a anterior, permitiu uma sondagem profunda desse disco. Isso revelou uma cavidade próxima à estrela e outras duas mais distantes — algo que as observações anteriores não captaram.

Ao mesmo tempo que o grupo do Dr Ribas estudava a MP Mus, o astrônomo Miguel Vioque do Observatório Europeu do Sul (ESO) também olhava para o sistema com a sonda espacial Gaia, atualmente desativada.

Vioque descobriu que a estrela está “oscilando”, um sinal normalmente da presença de um planeta em órbita. “Minha primeira reação foi que eu devia ter cometido um erro nos meus cálculos, porque MP Mus era conhecida por ter um disco sem marcas”, ele comentou.

União de telescópios ALMA e Gaia foi inédita

Os astrônomos então uniram esforços para analisar em conjunto os dados coletados pelos dois instrumentos. Ao combinar as observações dos telescópios Gaia e ALMA com modelagens matemáticas, concluíram que a oscilação detectada na estrela era provocada pela presença de um gigante gasoso.

“Nosso trabalho de modelagem mostrou que, se colocarmos um planeta gigante dentro da cavidade recém-descoberta, também podemos explicar o sinal de Gaia. E usar os comprimentos de onda mais longos do ALMA nos permitiu ver estruturas que não podíamos ver antes”, disse Ribas.

Essa pesquisa foi a primeira vez que a dupla Gaia e ALMA foi utilizada em conjunto para descobrir um planeta em um disco protoplanetário. Isso significa que diversos outros sistemas com exoplanetas encobertos podem existir, somente aguardam o olhar atento dos pesquisadores para serem descobertos.

Agora, a equipe espera que as melhorias no ALMA e a nova geração de telescópios possa servir para encontrar mais astros escondidos. Esses novos equipamentos poderão revelar informações preciosas de como os sistemas estelares, inclusive o nosso próprio Sistema Solar, se formaram no decorrer da história do Universo. 

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