Corpos celestes foram vistos pela primeira vez em zona habitável de estrela morta

As anãs brancas são brasas brilhantes de estrelas que queimaram todo o seu combustível de hidrogênio. Quase todas as estrelas, incluindo o Sol, eventualmente se tornarão anãs brancas, mas muito pouco se sabe sobre seus sistemas planetários.

No estudo, publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uma equipe internacional de pesquisadores mediu a luz de uma anã branca na Via Láctea conhecida como WD1054-226, usando dados de telescópios terrestres e espaciais.

Assim, para sua surpresa, eles encontraram quedas pronunciadas na luz correspondentes a 65 nuvens uniformemente espaçadas de detritos planetários orbitando a estrela a cada 25 horas. Os pesquisadores concluíram que a regularidade precisa das estruturas em trânsito – diminuindo a luz da estrela a cada 23 minutos – sugere que elas são mantidas em um arranjo tão preciso por um planeta próximo.

Corpos planetários

O autor principal, o professor Jay Farihi (UCL Physics & Astronomy), disse: “esta é a primeira vez que os astrônomos detectaram qualquer tipo de corpo planetário na zona habitável de uma anã branca.

“As estruturas do tamanho da lua que observamos são irregulares e empoeiradas (por exemplo, semelhantes a cometas) em vez de corpos esféricos sólidos. Sua regularidade absoluta, uma passando na frente da estrela a cada 23 minutos, é um mistério que não podemos explicar atualmente.”

“Uma possibilidade emocionante é que esses corpos sejam mantidos em um padrão orbital tão uniformemente espaçado por causa da influência gravitacional de um planeta próximo. Sem essa influência, atritos e colisões fariam com que as estruturas se dispersassem, perdendo a regularidade precisa que se observa. Um precedente para esse ‘pastor’ é a forma como a atração gravitacional das luas em torno de Netuno e Saturno ajuda a criar estruturas de anéis estáveis ​​orbitando esses planetas.”

“A possibilidade de um planeta na zona habitável é emocionante e também inesperada; não estávamos procurando por isso. No entanto, é importante ter em mente que mais evidências são necessárias para confirmar a presença de um planeta. Não podemos observar o planeta diretamente, então a confirmação pode vir comparando modelos de computador com observações adicionais da estrela e detritos em órbita.”

Fase de estrela gigante

Fonte: Felix Mittermeier

Espera-se que esta órbita em torno da anã branca tenha sido varrida durante a fase de estrela gigante de sua vida e, portanto, qualquer planeta que possa potencialmente hospedar água. Assim, a vida seria um desenvolvimento recente. A área seria habitável por pelo menos dois bilhões de anos, incluindo pelo menos um bilhão de anos no futuro.

Mais de 95% de todas as estrelas acabarão por se tornar anãs brancas. As exceções são as maiores estrelas que explodem e se tornam buracos negros ou estrelas de nêutrons. Assim, o professor Farihi acrescentou: “Como nosso Sol se tornará uma anã branca em alguns bilhões de anos, nosso estudo fornece um vislumbre do futuro de nosso próprio sistema solar”.

Quando as estrelas começam a ficar sem hidrogênio, elas se expandem e esfriam, tornando-se gigantes vermelhas. O Sol entrará nessa fase em quatro a cinco bilhões de anos, engolindo Mercúrio, Vênus e possivelmente a Terra. Uma vez que o material externo foi suavemente soprado e o hidrogênio se esgotou, o núcleo quente da estrela permanece, esfriando lentamente ao longo de bilhões de anos – esta é a fase anã branca da estrela.

Os planetas que orbitam anãs brancas são um desafio para os astrônomos detectarem porque as estrelas são muito mais fracas do que as estrelas da sequência principal (como o Sol). Até agora, os astrônomos encontraram apenas evidências provisórias de um gigante gasoso (como Júpiter) orbitando uma anã branca.

WD1054-226

Para o novo estudo, os pesquisadores observaram WD1054-226, uma anã branca a 117 anos-luz de distância, registrando mudanças em sua luz ao longo de 18 noites usando a câmera de alta velocidade ULTRACAM, fixada no New Technology Telescope (NTT) de 3,5 m do ESO em La Observatório Silla no Chile.

Desse modo, a fim de interpretar melhor as mudanças na luz, os pesquisadores também analisaram dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito da NASA (TESS), que permitiu aos pesquisadores confirmar que as estruturas planetárias tinham uma órbita de 25 horas.

Eles descobriram que a luz de WD1054-226 sempre foi um pouco obscurecida por enormes nuvens de material em órbita passando à sua frente, sugerindo um anel de detritos planetários orbitando a estrela.

A zona habitável, às vezes chamada de zona Cachinhos Dourados, é a área onde a temperatura teoricamente permitiria a existência de água líquida na superfície de um planeta. Em comparação com uma estrela como o Sol, a zona habitável de uma anã branca será menor e mais próxima da estrela, pois as anãs brancas emitem menos luz e, portanto, calor.

As estruturas observadas no estudo orbitam em uma área que teria sido envolta pela estrela enquanto era uma gigante vermelha. Por isso, provavelmente se formaram ou chegaram há relativamente pouco tempo, em vez de sobreviverem desde o nascimento da estrela e seu sistema planetário.

Fonte: Oxford