29 Cygni b é um objeto massivo pesando cerca de 15 vezes mais que Júpiter e com 150 vezes mais elementos pesados da Terra. Então, é um planeta ou uma estrela? Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb para sondar o objeto, reunindo pistas sobre se ele cresceu ao longo do tempo, como um planeta, ou se se fragmentou em pedaços menores, como uma estrela.
As estrelas nascem de grandes nuvens de gás e poeira que se desfazem em pedaços menores. Cada peça então desmorona sob sua própria gravidade, ficando menor e mais densa. Por outro lado, a formação de planetas envolve um processo ascendente a partir dos restos de gás e poeira que rodeiam uma estrela jovem num disco protoplanetário. Pedaços menores de rocha e gelo se aglomeram, unindo-se uns aos outros para crescerem cada vez mais.
O objeto 29 Cygni b fica bem na linha divisória entre esses dois processos, o que despertou a curiosidade de uma equipe de pesquisadores que se propôs a explorar sua história de origem. As descobertas são detalhadas em um novo estudar publicado no Astrophysical Journal Letters.
“Em modelos de computador, é muito fácil que a fragmentação em um disco atinja massas muito maiores que 29 Cygni b. Esta é a massa mais baixa que você poderia obter plausivelmente,” William Balmer, astrônomo observacional da Universidade Johns Hopkins e principal autor do estudo, disse em um declaração. “Mas, ao mesmo tempo, trata-se da maior massa que você poderia obter com a acreção.”
Apanhado no meio
A equipe de pesquisa usou Câmera infravermelha próxima de Webb (NIRCam) para visualizar diretamente 29 Cygni b. É o primeiro de quatro objetos visados pela equipe, todos pesando entre 1 e 15 vezes mais que Júpiter.
Os objetos também tiveram que orbitar a cerca de 15 mil milhões de quilómetros das suas estrelas. 29 Cygni b orbita a sua estrela a uma distância média de 2,4 mil milhões de quilómetros, aproximadamente a mesma distância de Urano no nosso sistema solar.
Os pesquisadores procuraram sinais de luz sendo absorvida pelo dióxido de carbono (CO2) e monóxido de carbono (CO) para determinar quanto desses elementos químicos mais pesados, ou metais, o objeto possuía. Eles descobriram que 29 Cygni b é enriquecido em metais em relação à sua estrela hospedeira. A quantidade de elementos pesados sugere que o objeto acumulou grandes quantidades de sólidos enriquecidos com metal de um disco protoplanetário.
A equipe também usou observações terrestres do Telescópio CHARA (Centro de Astronomia de Alta Resolução Angular) matriz para determinar se a órbita do objeto está alinhada com a rotação de sua estrela.
Resposta final
Ao reunir os dados de 29 Cygni b, a equipa de investigadores conseguiu determinar que se trata de facto de um planeta e não de uma estrela.
“Conseguimos atualizar a órbita do planeta e também observar a estrela hospedeira para determinar a sua orientação em relação a essa órbita”, disse Ash Messier, estudante de pós-graduação da Universidade Johns Hopkins e coautor do estudo, num comunicado. “Mostramos que a inclinação do planeta está bem alinhada com o eixo de rotação da estrela, o que é semelhante ao que vemos nos planetas do nosso sistema solar.”
Os pesquisadores concluíram que o objeto provavelmente cresceu com o tempo, seguindo o mesmo processo de formação de um planeta e não de uma estrela. “Juntas, estas evidências sugerem fortemente que 29 Cygni b se formou dentro de um disco protoplanetário através da rápida acumulação de material rico em metal, e não através da fragmentação de gás”, disse Balmer. “Em outras palavras, formou-se como um planeta e não como uma estrela.”
À medida que a equipa avança na exploração dos três alvos restantes, os investigadores irão procurar diferenças na composição entre planetas de menor massa e de maior massa para recolher mais pistas sobre os seus processos de formação.
