Colisão entre planetas destruídos e anã branca são vistos pela primeira vez

Astrônomos afirmam ter flagrado o exato momento em que restos de planetas destruídos colidiram com a superfície de uma estrela anã branca. No artigo publicado na quarta-feira, 09 de fevereiro, na revista Nature, os pesquisadores da Universidade de Warwick, no Reino Unido, descrevem os resultados do que pode ser a primeira medição direta do acréscimo de material rochoso em uma anã branca. Com isso, são confirmadas décadas de evidências indiretas do acréscimo de mais de mil estrelas.

De acordo com os pesquisadores, o evento estudado aconteceu há bilhões de anos depois da formação do sistema planetário analisado. Ele foi determinado através de raios-X.

Primeiramente, é preciso destacar que o destino da maioria das estrelas, como o Sol, é virar uma anã branca. Além disso, já foram descobertas mais de 300 mil anãs brancas em nossa galáxia. Também estima-se que muitas estão acumulando detritos de planetas e outros objetos que já as orbitaram.

Durante décadas os especialistas utilizaram espectroscopia em comprimentos de onda ópticos e ultravioletas. Isso com a meta de determinar as abundâncias de elementos na superfície das estrelas. 

Outro objetivo era saber qual era composição do objeto de onde esses elementos surgiram. Sendo assim, os astrônomos possuem evidências, indiretas, de que os objetos estão se acumulando. 

A anã branca

Foto: Reprodução/Olhar Digital

De acordo com as observações espectroscópicas, 25% e 50% das anãs brancas possuem elementos pesados, como ferro, cálcio e magnésio poluindo suas atmosferas. Porém, eles ainda não tinham flagrado esse material colidindo com a estrela.

“Finalmente, vimos material entrando na atmosfera da estrela”, afirmou Tim Cunningham, professor do Departamento de Física da Universidade de Warwick e autor principal do estudo. “É a primeira vez que conseguimos obter uma taxa de acreção que não depende de modelos detalhados da atmosfera da anã branca. O que é bastante notável é que ele concorda extremamente bem com o que foi feito antes.”

Segundo Cunningham, antes, as medidas de taxas de acreção que usavam espectroscopia dependiam dos tipos de anã branca. “Estes são modelos numéricos que calculam a rapidez com que um elemento se afunda da atmosfera para dentro da estrela, e isso lhe diz o quanto está caindo na atmosfera como uma taxa de acreção. Você pode então trabalhar para trás e descobrir o quanto de um elemento estava no corpo original, seja um planeta, lua ou asteroide.”

Lembrando que a anã branca é uma estrela que queimou todo o combustível e expeliu as camadas externas. Com isso, durante o processo, acaba destruindo ou perturbando os outros corpos orbitais.

Conforme o material desses corpos é atraído para a estrela por uma taxa alta o suficiente, ele bate em sua superfície e cria um plasma aquecido por choque. Esse novo material possui uma temperatura entre 100 mil e um milhão de graus kelvin e fica na superfície. Além disso, à medida que esfria, ele emite raios-X que podem ser observados.

O estudo sobre a colisão

Mark A. Garlick /

Os raios-X, na astronomia, são a impressão digital chave do material que chove em objetos exóticos. Como exemplo, podemos citar buracos negros e estrelas de nêutrons.

Os astrônomos analisaram a anã branca próxima G29-38 utilizando dados do Observatório de Raios-X Chandra, da Nasa. Eles costumam ser usados para detectar raios-X de buracos negros e estrelas de nêutrons que estão se acumulando.

Por meio de uma resolução angular do telescópio Chandra, eles conseguiram isolar a estrela estudada de outras fontes de raios-X. Com isso, os astrônomos conseguiram observar, pela primeira vez, os raios-X de uma anã branca isolada.  

“O que é realmente emocionante sobre esse resultado é que estamos trabalhando em um comprimento de onda diferente, raios-X, e isso nos permite sondar um tipo completamente diferente de física”, destaca Cunningham. 

“Essa detecção fornece a primeira evidência direta de que as anãs brancas estão atualmente acumulando os remanescentes de antigos sistemas planetários. Sondar o acréscimo dessa forma fornece uma nova técnica pela qual podemos estudar esses sistemas, oferecendo um vislumbre do provável destino dos milhares de sistemas exoplanetários conhecidos, incluindo nosso próprio sistema solar.”

Fonte: Olhar Digital, Revista Galileu