Os astrônomos descobriram um grande planeta do tamanho de Netuno que orbita uma estrela anã branca. O planeta é quatro vezes maior que a estrela, e a anã branca parece estar destruindo lentamente o planeta: o calor da anã branca está evaporando material da atmosfera do planeta, formando uma cauda semelhante a um cometa.
Uma anã branca é o estado final de estrelas como o nosso Sol. Como uma estrela parecida com o Sol fica sem combustível, ela se expande para um gigante vermelho. Durante essa fase, grande parte da massa da estrela é lançada no espaço. Depois disso, resta uma anã branca compacta e relativamente fria.
Uma anã branca é principalmente uma força gasta em termos estelares. Está em seu estado final, não gastando quase a mesma energia que costumava. Mas ainda é radiante o suficiente para tirar a atmosfera do planeta. E é isso que está acontecendo com a estrela neste estudo, chamado WDJ0914 + 1914.
A anã branca neste estudo estava entre 10.000 pesquisados pelo Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Trabalhando com os dados de Sloan, os astrônomos de Warwick analisaram a luz proveniente da anã branca. Variações sutis, mas detectáveis na luz, vieram do sistema que permitiu aos astrônomos identificar os elementos presentes.
Eles detectaram pequenos picos de hidrogênio, oxigênio e enxofre. O hidrogênio era incomum, uma vez que as anãs brancas são compostas principalmente por oxigênio e carbono, e o oxigênio e o enxofre nunca haviam sido vistos antes em uma situação como essa. Eles olharam mais de perto com o Very Large Telescope (VLT) e descobriram que a forma dos três elementos indicava a presença de um anel de gás em torno de WDJ0914 + 1914.
"Esse sistema nunca foi visto antes e ficou imediatamente claro para mim que essa era uma estrela única".
Dr. Boris Gaensicke, Universidade de Warwick.
A princípio, os pesquisadores pensaram que estavam vendo uma estrela binária.
O Dr. Boris Gaensicke, da Universidade de Warwick, é o principal autor de um dos estudos. Em um comunicado à imprensa, ele disse: “Inicialmente, pensávamos que era uma estrela binária com um disco de acréscimo formado a partir da massa que flui entre as duas estrelas. No entanto, nossas observações mostram que é uma única anã branca com um disco ao redor aproximadamente dez vezes o tamanho do nosso sol, feito exclusivamente de hidrogênio, oxigênio e enxofre. Esse sistema nunca foi visto antes e ficou imediatamente claro que essa era uma estrela única. ”
Após uma análise mais aprofundada, os astrônomos descobriram que a anã branca estava acumulando oxigênio e enxofre no disco. Eles foram capazes de analisar a composição do próprio disco e descobriram que ele corresponde às camadas mais profundas dos planetas em nosso próprio sistema solar, como Netuno e Urano, ambos gigantes do gelo.
Embora a fusão tenha cessado há muito tempo, a anã branca ainda tem cerca de 28.000 graus Celsius. Está gastando energia suficiente para bombardear o planeta invisível e evaporar seu material. Os cálculos da equipe mostram que cerca de 3000 toneladas de material são retiradas do disco a cada segundo.
Gaensicke disse: "Esta estrela tem um planeta que não podemos ver diretamente, mas porque a estrela é tão quente que está evaporando o planeta e detectamos a atmosfera que está perdendo".
"Essa descoberta é um grande progresso, porque nas últimas duas décadas tivemos crescentes evidências de que os sistemas planetários sobrevivem ao estágio da anã branca".
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERSIDADE DE WARWICK.
Nem todas as anãs brancas são tão quentes quanto esta. Isso significa que provavelmente não é possível detectar planetas que os orbitam com o mesmo método. Mas deve haver mais deles. De fato, pode haver até 10 bilhões de anãs brancas na Via Láctea. Qual a porcentagem deles quente o suficiente para ter planetas interagindo com eles como este é uma questão em aberto.
"Pode haver muitas anãs brancas mais frias que possuem planetas, mas carecem dos fótons de alta energia necessários para conduzir a evaporação, para que não possamos encontrá-las com o mesmo método", disse Gaensicke. "No entanto, alguns desses planetas podem ser detectáveis usando o método de trânsito, uma vez que o Telescópio Grande de Pesquisa Sinóptica está no céu." (Esse telescópio pode ser renomeado como Vera Rubin Survey Telescope.)
Há um crescente corpo de evidências mostrando que os planetas podem sobreviver até a fase da anã branca de sua estrela. Essa descoberta adiciona peso a essa evidência.
"Essa descoberta é um grande progresso, porque nas últimas duas décadas tivemos evidências crescentes de que os sistemas planetários sobrevivem ao estágio da anã branca", disse o Dr. "Vimos muitos asteróides, cometas e outros pequenos objetos planetários atingindo anãs brancas, e explicar esses eventos requer corpos maiores de massa planetária mais adiante. Ter evidências de um planeta real em que ele próprio foi espalhado é um passo importante. ”
Segundo o Dr. Matthias R. Schreiber, principal autor do segundo artigo, o sistema WDJ0914 + 1914 é um vislumbre do futuro. "Em certo sentido, o WDJ0914 + 1914 está nos dando uma visão do futuro muito distante do nosso próprio sistema solar."
Eventualmente, nosso Sol compartilhará o mesmo destino que essa anã branca. Ele se tornará um gigante vermelho, expandindo e envolvendo Mercúrio, Vênus e Terra. (Talvez até marte.) Depois disso, daqui a 6 bilhões de anos, será uma anã branca. Se os gigantes de gás e gigantes de gelo em nosso Sistema Solar migrarem perto o suficiente da estrela, seu material poderá ser retirado em um disco, como WDJ0914 + 1914 está fazendo com seu gigante de gelo.
Em um artigo complementar, os astrônomos apontam o que acontecerá. Nosso futuro Sol emitirá fótons de alta energia suficientes para remover o material de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Parte desse gás entra no disco e depois no próprio Sol. Os futuros astrônomos, se houver algum, poderão vê-lo da mesma maneira que nós.
A equipe também pode ter inadvertidamente encontrado uma maneira de estudar a atmosfera dos exoplanetas.
No comunicado à imprensa, o Dr. Schreiber comentou: “Ficamos surpresos quando percebemos que, ao observar as anãs brancas quentes, estamos potencialmente vendo assinaturas de atmosferas extra-solares do planeta. Embora essa hipótese precise de mais confirmação, ela pode de fato abrir as portas para a compreensão de atmosferas extra-solares do planeta. ”
É a segunda vez que os astrônomos encontram um planeta em um lugar inesperado. Em novembro, astrônomos usando dados do TESS encontraram um planeta orbitando um gigante vermelho. Em ambos os casos, quaisquer planetas nessas posições deveriam ter sido destruídos quando suas estrelas se expandiram para gigantes vermelhos.
Mas agora que dois foram descobertos, é provável que haja mais, muito mais. No segundo artigo, os autores inferem uma taxa de 1 em 10.000 anãs brancas retirando as atmosferas dos planetas. Se houver 10 bilhões de anãs brancas na Via Láctea, haveria 1 milhão delas com planetas que o frio será detectado espectroscopicamente. E isso deve reformular nossa compreensão de como os sistemas solares evoluem.
Astrônomos da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e da Universidade de Valparaíso, nos EUA, fizeram a descoberta. Sua pesquisa foi publicada em dois artigos. Um artigo é intitulado "Acréscimo de um planeta gigante em uma estrela anã branca" e foi publicado na Nature. O segundo artigo é intitulado "Planetas Gigantes Frios Evaporados por Anãs Brancas Quentes" e foi publicado no Astrophysical Journal Letters.
Mais:
- Comunicado de imprensa: Planeta gigante oculto revelado em torno de pequena estrela anã branca
- Trabalho de pesquisa: Planetas gigantes frios evaporados por anãs brancas quentes
- Trabalho de pesquisa: Acréscimo de um planeta gigante a uma estrela anã branca
- Revista Space: Parece impossível, mas de alguma forma este planeta sobreviveu à fase gigante vermelha de sua estrela
