Durante 404 dias, o telescópio Hubble observou um evento pouco convencional: um "bater de asas" na sombra do disco de uma jovem estrela nascente.
A jovem estrela é denominada HBC 672 e está localizada na Nebulosa Serpens, um berçário estelar a cerca de 1.300 anos-luz de distância da Terra.
Astrônomos do Instituto de Ciências Telescópicas Espaciais (STScI, na sigla em inglês), de Baltimore (EUA) – um dos operadores do Hubble – captaram por acaso uma imagem marcante de um disco protoplanetário em torno da HBC 672 que projeta uma enorme sombra sobre uma nuvem mais distante.
A sombra foi apelidada de "sombra de morcego" porque se parece com um par de asas. O apelido foi surpreendentemente apropriado, pois a equipe relata que a sombra realmente parece ter asas.
"A sombra se move. Está batendo as asas como um pássaro", afirmou Klaus Pontoppidan, autor principal.
O fenômeno pode ser causado por um planeta que estica o disco e o deforma. Mas o que estaria criando o "bater de asas" da "sombra de morcego"?
"Trata-se de uma estrela que está rodeada por um disco, e o disco não é plano como os anéis de Saturno. É abobadado, está inflado. E isso significa que se a luz da estrela for projetada em linha reta, ela pode continuar reta – não é bloqueada por nada. Mas se a luz tenta ir ao longo do plano do disco, não sai e lança uma sombra", explica Pontoppidan.
Planeta jovem na origem do fenômeno?
O disco – uma estrutura circular de gás, poeira e rocha – poderia ter forma de uma sela, com dois picos e duas depressões, o que explicaria a "batida" da sombra. A equipe supõe que um planeta esteja embutido no disco, com uma órbita inclinada em relação ao plano deste.
O planeta seria a causa da forma duplamente deformada do disco em órbita e do movimento resultante em sua sombra.
"Se houvesse apenas uma única bossa no disco, esperaríamos que ambos os lados da sombra se inclinassem em direções opostas, como as asas de um avião durante uma curva", diz Colette Salyk, coautora do estudo.
A sombra, que se estende da estrela através da nuvem ao redor, é tão grande – cerca de 200 vezes o comprimento de nosso Sistema Solar – que a luz não a atravessa instantaneamente, levando cerca de 40-45 dias para viajar da estrela até a borda perceptível da sombra.
Pontoppidan e sua equipe calculam que um planeta que deformar o disco orbitará sua estrela em pelo menos 180 dias, estimando que a distância entre esse planeta e sua estrela seria aproximadamente a mesma distância que separa a Terra do Sol.
A equipe de Pontoppidan também sugere que o disco deve alargar-se, com um ângulo que aumenta com a distância – como se tratasse de um trompete. Essa forma de seus dois picos e duas depressões explicaria o "bater de asas" da sombra.
Hipótese pouco plausível de uma estrela binária
Se não for um planeta, outra explicação para o movimento da sombra é uma estrela binária de massa inferior orbitando a HBC 672 fora do plano do disco, fazendo a jovem estrela oscilar em relação a seu disco de sombra.
Mas Pontoppidan e sua equipe duvidam que este seja o caso, dada a espessura do disco e ausência de uma companhia binária. O disco é muito pequeno e muito distante para ser visto, mesmo por Hubble. No entanto, com base na sombra projetada, os cientistas sabem que sua relação altura/raio é de 1 para 5.
Para obter a imagem colorida, Pontoppidan e sua equipe tiveram que observar a sombra em vários filtros. Quando combinaram as imagens antigas e novas, a sombra parecia ter se movido. No início, eles pensaram que o problema estava no processamento da imagem, mas logo perceberam que as imagens estavam devidamente alinhadas e que o fenômeno do "bater de asas" era real.