Uma estrela anã branca foi apanhada a consumir uma relíquia planetária, oferecendo novas pistas sobre o que acontece aos sistemas planetários depois da sua estrela morrer.
Há três bilhões de anos, um solsemelhante a uma estrela atingiu o fim de sua vida, eliminando suas camadas externas seguindo seu gigante vermelho fase para deixar para trás seu núcleo inerte, que vemos hoje como o anã branca chamado LSPM J0207+3331, localizado 145 anos-luz ausente. Mas o que aconteceu com seus planetas?
Para um desses fragmentos, porém, seu tempo chegou ao fim. As observações espectroscópicas mostraram que as forças gravitacionais das marés da anã branca a despedaçaram, espalhando detritos do corpo planetário na superfície da anã branca. As medições identificaram 13 elementos deste objeto condenado, incluindo alumínio, carbono, cromo, cobalto, cobre, ferro, magnésio, manganês, níquel, silício, sódio, estrôncio e titânio, em abundâncias principalmente semelhantes às da Terra.
A anã branca apresenta um envoltório rico em hidrogênio e, em geral, quaisquer elementos depositados na anã branca deveriam afundar neste envoltório de hidrogênio e desaparecer de vista. O facto de tantos elementos ainda serem visíveis implica que a sua acreção na anã branca deve ter acontecido há relativamente pouco tempo – nos últimos 35.000 anos.
Poderia até estar em andamento – o LSPM J0207+3331 ainda poderia estar desmantelando este objeto, que se estima ter 120 milhas (193 quilômetros) de diâmetro, um pedaço de cada vez, enquanto você lê isto.
Elementos pesados de planetas e asteroides destruídos já foram detectados em anãs brancas antes, mas depois de três bilhões de anos esse processo de detritos caindo sobre a anã branca deveria ter terminado.
“A quantidade de material rochoso é invulgarmente elevada para uma anã branca desta idade,” disse Patrick Dufour do Instituto Trottier para Investigação em Exoplanetas da Universidade de Montréal num declaração.
O LSPM J0207+3331 também é cercado por um provável disco de detritos rico em silicatos e que foi descoberto como um brilho excessivo no infravermelho médio pelo Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA. A hipótese é que o objeto que foi recentemente destruído pela anã branca poderia ter se originado desse disco de detritos de material que sobreviveu à morte da estrela. Futuro Telescópio Espacial James Webb As observações (JWST) deste disco poderão permitir aos investigadores determinar a sua mineralogia e restringir a sua massa total, o que fornecerá mais pistas sobre a natureza do objecto que a anã branca destruiu.
O que ainda não está claro é por que é que este objecto encontrou o seu destino agora, e não em qualquer momento nos três mil milhões de anos anteriores?
“Esta descoberta desafia a nossa compreensão da evolução do sistema planetário”, acrescentou Érika Le Bourdais, também de Montreal e principal autora da investigação. “A acumulação contínua nesta fase sugere que as anãs brancas também podem reter remanescentes planetários ainda em fase de mudanças dinâmicas.”
Quando uma estrela semelhante ao Sol começa a morrer e se expande para uma gigante vermelha, os seus planetas internos são consumidos e destruídos. No entanto, corpos que orbitam longe o suficiente, como asteróides, cometas e planetas gigantes gasosos, podem sobreviver, de certa forma. A mudança do campo gravitacional à medida que uma estrela perde massa pode perturbar as órbitas dos planetas, resultando em muitas colisões entre asteróides, cometas e planetas e luas sobreviventes ao longo de milhares de milhões de anos, que podem reduzir corpos sólidos a poeira e pequenos pedaços. É este material que preenche o disco de detritos em torno do LSPM J0207+3331, e o que é surpreendente é que ainda existem corpos sólidos substanciais nesse disco, e que algo deve ter acontecido para fazer com que um desses corpos sólidos caísse em direção à anã branca.
“Algo claramente perturbou este sistema muito depois da morte da estrela”, disse John Debes, do Space Telescope Science Institute. “Ainda existe um reservatório de material capaz de poluir a anã branca, mesmo depois de milhares de milhões de anos”.
O que desestabilizou os escombros não está claro. Qualquer sobrevivente gigante gasoso os planetas poderiam ser os responsáveis, com as interações multiplanetárias possivelmente desestabilizando gradualmente as órbitas de corpos menores ao longo de bilhões de anos. “Isto pode apontar para processos dinâmicos de longo prazo que ainda não compreendemos totalmente”, disse Debes.
Provar essa ideia não será fácil, entretanto.
Planetas gigantes gasosos estariam muito longe da anã branca e provavelmente muito frios para serem brilhantes o suficiente para serem fotografados, embora o JWST possa tentar. Mais provavelmente, a Agência Espacial Europeia Gaia A missão astrométrica pode ter sido capaz de detectar uma oscilação no movimento da anã branca no céu causada pela gravidade dos planetas gigantes gasosos em órbita que a puxam. Espera-se que o primeiro lote de dados de exoplanetas de Gaia seja divulgado em dezembro de 2026 – talvez então o mistério possa ser resolvido?
As descobertas foram publicadas em 22 de outubro em O Jornal Astrofísico.
