Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO, os pesquisadores encontraram, pela primeira vez, evidências de um planeta gigante que orbita uma estrela anã branca. O planeta orbita uma anã branca quente - o remanescente de uma estrela parecida com o Sol. Este sistema único sugere como será o nosso próprio Sistema Solar em um futuro distante.
"Foi uma daquelas descobertas que se fazem por acaso", disse o pesquisador Boris Gänsicke, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, que liderou o estudo publicado na Nature. A equipe estudou cerca de 7.000 anãs brancas observadas pelo Sloan Digital Sky Survey e descobriu uma muito diferente das restantes. Ao analisar as variações sutis da radiação emitida pela estrela, eles descobriram indícios de elementos químicos em quantidades que nunca tinham sido antes observadas numa anã branca. "Sabíamos que tinha de haver algo de excepcional acontecendo neste sistema e especulamos que isso pode estar relacionado a algum tipo de remanescente planetário."
A equipe então observou a estrela WDJ0914+1914 com o instrumento X-shooter montado no Very Large Telescope do ESO, no do Atacama, no Chile. Estas observações de acompanhamento confirmaram a presença de hidrogênio, oxigênio e enxofre associados à anã branca. Ao estudar os detalhes nos espectros obtidos pelo X-shooter, a equipe descobriu que estes elementos se encontravam em um disco de gás em torno da anã branca e não na estrela propriamente dita.
"Demorou algumas semanas para pensar que a única maneira de tal disco poder existir seria devido à evaporação de um planeta gigante", explica Matthias Schreiber da Universidade de Valparaíso, no Chile, que calculou a evolução passada e futura do sistema.
Localização da WDJ0914+1914 na constelação de Câncer (em vermelho).
Créditos: ESO / IAU / Sky and Telescope
As quantidades detectadas de hidrogênio, oxigênio e enxofre são semelhantes às encontradas nas profundas camadas atmosféricas de planetas gigantes e gelados, como Netuno e Urano. Se um planeta como esse orbitasse muito próximo da anã branca quente, a intensa radiação ultravioleta emitida pela estrela arrancaria as suas camadas mais exteriores e parte deste gás acabaria num disco girando em torno da anã branca. É este fenômeno que os cientistas pensam estar vendo em torno da WDJ0914+1914: o primeiro planeta em evaporação orbitando uma anã branca.
Combinando dados observacionais com modelos teóricos, a equipe de astrônomos do Reino Unido, Chile e Alemanha conseguiu obter uma ideia mais clara deste sistema único.
A anã branca é pequena e extremamente quente, com uma temperatura de 28.000 graus Celsius (o que corresponde a cinco vezes a temperatura do Sol). O planeta, por sua vez, é gelado e grande — pelo menos duas vezes o tamanho da estrela. Por orbitar a estrela numa grande proximidade, completando uma volta em torno dela a cada 10 dias apenas, os fótons de alta energia emitidos pela estrela estão gradualmente "soprando" a atmosfera do planeta. A maior parte do gás escapa, mas parte é puxada para um disco que gira em torno da estrela, a uma taxa de 3.000 toneladas por segundo. É este disco que faz com que o planeta do tipo de Netuno seja visível, o que não aconteceria de outro modo.
Ilustração mostra a anã branca WDJ0914+1914 e o seu exoplaneta do tipo de Netuno.
Créditos: ESO / M. Kornmesser
"Esta descoberta também abre uma nova janela para o destino final de sistemas planetários", disse Boris Gänsicke.
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De acordo com os pesquisadores, o exoplaneta, agora descoberto graças ao X-shooter do ESO, orbita a anã branca a uma distância de apenas 10 milhões de km, ou 15 vezes o raio do Sol, o que teria correspondido ainda ao interior da gigante vermelha. A localização incomum do planeta sugere que em algum momento após a estrela se tornar uma anã branca, o planeta se deslocou para mais perto desta.
Os astrônomos acreditam que esta nova órbita pode ter sido o resultado de interações gravitacionais com outros planetas no sistema, o que significaria que mais do que um planeta pode ter sobrevivido à violenta transição da sua estrela hospedeira.
Imagens: (capa-ilustração/ESO/M. Kornmesser) / ESO / IAU / Sky and Telescope / M. Kornmesser
04/12/19
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