Siga a poeira para encontrar planetas | Follow the Dust to Find Planets

Pesquisadores que estudam o que parece ser uma versão aumentada de nosso sistema solar  descobriram que ela está encapsulada em um halo de poeira fina.  As descobertas se baseiam em dados em infravemelho do Telescópio Espacial Spitzer da NASA e do Observatório Espacial Herschel da  Agencia Espacial Europeia, parceira da NASA.

O poeirento sistema estelar, chamado HD 95086, está localizado a 295 anos-luz da  Terra, na constelação de Carina. Acredita-se que ele inclua dois cinturões de poeira, os quais situam-se dentro do recém descoberto halo externo de poeira. Um desses cinturões é morno e mais próximo de sua estrela, como é o caso do cinturão de asteroides de nosso sistema solar, enquanto o segundo cinturão é mais frio e distante, similar ao nosso cinturão de Kuiper de cometas gelados.

"Observando outros sistemas estelares como esses, podemos concluir como nosso sistema solar nasceu," disse Kate Su, astrônoma associada  da Universidade do Arizona, em Tucson, e principal autora do artigo.

Em nosso sistema solar, os planetas Júpiter, Saturno, Urano e Netuno estão entremeados pelos dois cinturões de poeira. Cientistas creem que algo semelhante esteja acontecendo no sistema estelar HD 95086, mas em maior escala. Já se sabe que um planeta, com cerca de cinco vezes a massa de Júpiter, está localizado bem no interior do cinturão mais frio de HD 95086. Outros grandes planetas podem estar se escondendo entre os dois cinturões de poeira, esperando ser descobertos.

Estudos como este do Spitzer e Herschel indicam o caminho pata telescópios baseados em solo fotografarem tais planetas escondidos, uma técnica denominada "imageamento" direto. O planeta que se sabe existir em HD 95086 foi, na verdade, descoberto e "imageado" através desta técnica, em 2013. As imagens não são nítidas porque os planetas são muito esmaecidos e distantes, mas elas revelam novas informações sobre a arquitetura global de um sistema planetário.

"Sabendo onde os destroços estão, além das propriedades do planeta conhecido no sistema, podemos ter uma ideia de quais outros tipos de planetas podem haver lá," disse Sarah Morrison, uma coautora do artigo e estudante de PhD da Universidade do Arizona. Ela rodou modelos de computador para restringir as possibilidades de quantos planetas provavelmente existem no sistema. "Nós sabemos que deveríamos estar procurando vários planetas em vez de apenas um planeta gigante."

Para descobrir como seria HD 95086, os astrônomos recorreram a um sistema estelar similar chamado HR 8799. Ele também tem um cinturão de detritos interno e outro externo circundados por um grande halo de poeira fina, e quatro planetas conhecidos entre os cinturões — entre os primeiros exoplanetas, ou planetas fora do sistema solar, a serem diretamente "imageados".

A comparação de dados dos dois sistemas estelares sugere que HD95086, como seu primo HR 8799, possivelmente abriga vários planetas que ainda não foram observados. Telescópios baseados em solo podem ter a capacidade de tirar fotos da família de planetas.

HD 95086 e HR 8799 são muito mais jovens e poeirentos do que nosso sistema solar. Quando sistemas planetários são jovens e ainda estão em formação, colisões entre astros planetários em crescimento, asteroides e cometas levantam poeira. Parte da poeira coagula-se em planetas, parte se acumula em cinturões, e o resto é soprado em um halo, ou conduzido para a estrela.

Tradução de Luiz Leitão

Researchers studying what appears to be a beefed-up version of our solar system have discovered that it is encased in a halo of fine dust.  The findings are based on infrared data from NASA's Spitzer Space Telescope and the European Space Agency's Herschel Space Observatory, in which NASA is a partner.

The dusty star system, called HD 95086, is located 295 light-years from Earth in the constellation Carina. It is thought to include two belts of dust, which lie within the newfound outer dust halo. One of these belts is warm and closer to its star, as is the case with our solar system's asteroid belt, while the second belt is cooler and farther out, similar to our own Kuiper belt of icy comets.

"By looking at other star systems like these, we can piece together how our own solar system came to be," said Kate Su, an associate astronomer at the University of Arizona, Tucson, and lead author of the paper.

Within our solar system, the planets Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune are sandwiched between the two dust belts. Scientists think something similar is happening in the star system HD 95086, only on larger scales. One planet, about five times the mass of Jupiter, is already known to sit right inside HD 95086's cooler belt. Other massive planets may be lurking between the two dust belts, waiting to be discovered.

Studies like this from Spitzer and Herschel point the way for ground-based telescopes to snap pictures of such planets in hiding, a technique referred to as direct imaging. The one planet known to exist in HD 95086 was, in fact, discovered and imaged using this technique in 2013. The images aren't sharp because the planets are so faint and far away, but they reveal new information about the global architecture of a planetary system.

"By knowing where the debris is, plus the properties of the known planet in the system, we can get an idea of what other kinds of planets can be there," said Sarah Morrison, a co-author of the paper and a PhD student at the University of Arizona. She ran computer models to constrain the possibilities of how many planets are likely to inhabit the system. "We know that we should be looking for multiple planets instead of a single giant planet."

To learn what HD 95086 looks like, the astronomers turned to a similar star system called HR 8799. It too has an inner and outer belt of debris surrounded by a large halo of fine dust, and four known planets between the belts — among the first exoplanets, or planets beyond our solar system, to be directly imaged.

Comparing data from the two star systems hints that HD95086, like its cousin HR 8799, is a possible home to multiple planets that have yet to be seen. Ground-based telescopes might be able to take pictures of the family of planets.

Both HD 95086 and HR 8799 are much younger and dustier than our solar system. When planetary systems are young and still forming, collisions between growing planetary bodies, asteroids and comets kick up dust. Some of the dust coagulates into planets, some winds up in the belts, and the rest is either blown out into a halo, or funneled onto the star.