Observada luz exozodiacal de 92 estrelas próximas originada por poeira quente perto das suas zonas habitáveis

Impressão artística de luz exozodiacal brilhante

Com o auxílio do Interferómetro do Very Large Telescope, uma equipa internacional de astrónomos detectou luz exozodiacal perto das zonas habitáveis de nove estrelas próximas. Esta luz trata-se da radiação estelar reflectida por poeira criada a partir de colisões entre asteróides e evaporação de cometas.

A presença de tais quantidades de poeira nas regiões internas em torno de algumas estrelas poderá ser um obstáculo à obtenção de imagens diretas de planetas do tipo terrestre. Com o auxílio do Interferómetro do Very LargeTelescope (VLTI) a operar no infravermelho próximo, uma equipa de astrónomos observou 92 estrelas próximas para investigar a luz exozodiacal originada por poeira quente perto das suas zonas habitáveis e combinou estes novos dados com observações anteriores.

Descobriu-se esta radiação brilhante - criada por grãos de poeira exozodiacal quente resplandecente ou pela reflexão da radiação estelar nestes grãos - em torno de nove das estrelas observadas. A luz zodiacal pode ser observada a partir de locais escuros e límpidos na Terra, apresentando-se como uma luz branca difusa e ténue no céu nocturno, logo após o pôr do Sol ou antes do amanhecer. É criada pela luz solar refletida por pequenas partículas e parece estender-se até à vizinhança do Sol.

Esta radiação refletida não é apenas observada a partir da Terra mas pode ser vista de qualquer ponto do Sistema Solar. O brilho que se observou neste novo estudo é uma versão muito mais extrema do mesmo fenómeno.

Apesar desta luz exozodiacal - luz zodiacal em torno de outros sistemas estelares - ter sido já observada, este é o primeiro grande estudo sistemático deste fenómeno noutras estrelas. Contrariamente a observações anteriores, a equipa não observou poeira que dará mais tarde origem a planetas, mas sim poeira criada nas colisões entre pequenos planetas com alguns quilómetros de tamanho - os chamados planetesimais, que são objetos semelhantes a asteróides e cometas do Sistema Solar. É precisamente poeira desta natureza que está igualmente associada à luz zodiacal no Sistema Solar.

“Se queremos estudar a evolução de planetas do tipo terrestre próximo das suas zonas habitáveis, temos que observar a poeira zodiacal nessa região em torno de outras estrelas,” diz Steve Ertel, ESO e Universidade de Grenoble, França, autor principal do artigo científico que descreve os resultados.

Detectar e caracterizar este tipo de poeira em torno de outras estrelas é uma maneira de estudar a arquitectura e evolução de sistemas planetários.

”Para conseguirmos detectar poeira muito ténue próximo da estrela central ofuscante são necessárias observações de alta resolução com alto contraste. A interferometria - que combina a radiação colectada por diferentes telescópios ao mesmo tempo - feita no infravermelho é, até agora, a única técnica que permite que este tipo de sistemas seja descoberto e estudado. Ao utilizar o poder do VLTI, levando os instrumentos até ao seu limite máximo de eficácia e precisão, a equipa conseguiu atingir um nível de desempenho cerca de dez vezes melhor que com outros instrumentos existentes. Para cada uma das estrelas, a equipa utilizou os Telescópios Auxiliares de 1,8 metros para colectar a radiação para o VLTI. Para os objetos que apresentavam luz exozodiacal foi possível resolver por completo os discos extensos de poeira e separar o seu fraco brilho da radiação estelar dominante. 


Ao analisar as propriedades das estrelas rodeadas por um disco de poeira exozodiacal, a equipa descobriu que a maior parte da poeira é detectada em torno de estrelas mais velhas. Este resultado é bastante surpreendente e levanta algumas questões relativas aos sistemas planetários. Qualquer produção de poeira que conhecemos, causada por colisões de planetesimais, deveria diminuir com o tempo, uma vez que o número destes objectos vai reduzindo à medida que estes vão sendo destruídos.
A amostra dos objectos observados inclui também 14 estrelas para as quais houve já detecção de exoplanetas. Todos estes planetas encontram-se na mesma região dos sistemas onde a poeira mostra luz exozodiacal. A presença de luz exozodiacal em sistemas com planetas poderá, por isso, dificultar os estudos astronómicos de exoplanetas.

A emissão da poeira exozodiacal, mesmo a baixos níveis, torna muito mais difícil a detecção de planetas do tipo terrestre a partir de imagens directas. A luz exozodiacal detectada deste rastreio é cerca de um factor 1000 mais brilhante do que a luz zodiacal observada em torno do Sol.

O número de estrelas que contêm luz zodiacal ao nível da do Sistema Solar é provavelmente muito maior do que os números encontrados neste rastreio. Estas observações são assim um primeiro passo em estudos mais detalhados de luz exozodiacal.

“A elevada taxa de deteção encontrada a este nível de brilho sugere que deve haver um número significativo de sistemas que contêm poeira mais ténue que não foi detectada no nosso rastreio, mas que, ainda assim, é mais brilhante que a poeira zodiacal presente no Sistema Solar,” explica Olivier Absil, Universidade de Liège, co-autor do artigo.

“A presença de tal poeira em tantos sistemas poderá por isso tornar-se um obstáculo a observações futuras, que pretendam obter imagens diretas de exoplanetas do tipo terrestre.”