Até mesmo estrelas morrendo podem dar origem a novos planetas, revela estudo

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Uma ilustração de uma estrela bebê ainda cercada por um disco protoplanetário. Créditos: L. Calçada / OES.

Publicado na Katholieke Universiteit Leuven

Os planetas geralmente não são muito mais velhos do que as estrelas em torno das quais giram. Pegue o Sol, por exemplo: nasceu há 4,6 bilhões de anos e, pouco depois, a Terra se desenvolveu. Mas os astrônomos da Universidade Católica de Leuven (KU Leuven) descobriram que um cenário completamente diferente também é possível. Mesmo que estejam perto da morte, alguns tipos de estrelas ainda podem formar planetas. Se isso for confirmado, as teorias sobre a formação de planetas precisarão ser ajustadas.

Planetas como a Terra e todos os outros planetas do nosso sistema solar foram formados não muito depois do Sol. Nosso Sol começou a brilhar há 4,6 bilhões de anos e, no milhão de anos seguinte, a matéria ao seu redor se agrupou em protoplanetas. O nascimento dos planetas nesse disco protoplanetário, uma gigantesca panqueca feita de poeira e gás com o Sol no meio, explica por que todos orbitam no mesmo plano.

Mas esses discos de poeira e gás não precisam necessariamente cercar apenas estrelas recém-nascidas. Eles também podem se desenvolver independentemente da formação de estrelas, por exemplo, em torno de estrelas binárias das quais uma está morrendo (estrelas binárias são duas estrelas que orbitam uma à outra, também chamada de sistema binário). Quando se aproxima o fim de uma estrela de tamanho médio (como o Sol), ela catapulta a parte externa de sua atmosfera para o espaço, morrendo lentamente após isso como uma anã branca. No entanto, no caso de estrelas binárias, a atração gravitacional da segunda estrela faz com que a matéria ejetada pela estrela que está morrendo forme um disco plano e giratório. Além disso, este disco se assemelha fortemente aos discos protoplanetários que os astrônomos observam em torno de estrelas jovens em outros lugares da Via Láctea.

Isso, nós já sabíamos. No entanto, o que é novo é que os discos que cercam as chamadas estrelas binárias desenvolvidas não raramente mostram sinais que podem apontar para a formação de planetas, conforme descoberto por uma equipe internacional de astrônomos liderada por pesquisadores da KU Leuven. Além disso, suas observações mostram que esse é o caso de uma em cada dez dessas estrelas binárias. “Em 10 por cento das estrelas binárias desenvolvidas com discos que estudamos, vemos uma grande cavidade no disco”, disse o astrônomo da KU Leuven Jacques Kluska, autor principal do estudo na revista Astronomy & Astrophysics em que a descoberta é descrita. “Esta é uma indicação de que algo está flutuando por lá que coletou toda a matéria na área da cavidade”.

Discos que cercam as chamadas estrelas binárias desenvolvidas não raramente mostram sinais que podem apontar para a formação de planetas. Crédito: N. Stecki.

Planetas de segunda geração

Esse varre-varre de matéria pode ser obra de um planeta. Esse planeta pode não ter se formado no início da vida de uma das estrelas binárias, mas no final. Além disso, os astrônomos encontraram mais fortes indícios da presença de tais planetas. “Nas estrelas binárias desenvolvidas com uma grande cavidade no disco, vimos que elementos pesados ​​como o ferro eram muito escassos na superfície da estrela que estava morrendo”, disse Kluska. “Esta observação leva a suspeitar que partículas de poeira ricas nesses elementos foram juntadas por um planeta”. Aliás, o astrônomo de Leuven não descarta a possibilidade de que, dessa forma, vários planetas possam se formar em torno dessas estrelas binárias.

A descoberta foi feita quando os astrônomos estavam elaborando um inventário de estrelas binárias desenvolvidas em nossa Via Láctea. Eles fizeram isso com base em observações existentes e disponíveis publicamente. Kluska e seus colegas contaram 85 desses pares de estrelas binárias. Em dez pares, os pesquisadores se depararam com um disco com uma grande cavidade nas imagens infravermelhas.

Um disco completo (esquerda); um disco com uma grande cavidade possivelmente feita por planetas (direita). Crédito: N. Stecki.

Teorias atuais colocadas à prova

Se novas observações confirmarem a existência de planetas em torno de estrelas binárias desenvolvidas, e se os planetas só se formaram depois que uma das estrelas chegou ao fim de sua vida, as teorias sobre a formação de planetas precisarão ser ajustadas. “A confirmação ou refutação desta forma extraordinária de formação de planeta será um teste sem precedentes para as teorias atuais”, de acordo com o professor Hans Van Winckel, chefe do Instituto de Astronomia da KU Leuven.

Os astrônomos da KU Leuven logo querem verificar suas próprias hipóteses. Para isso, eles usarão os grandes telescópios do Observatório Europeu do Sul, no Chile, para observar mais de perto os dez pares de estrelas binárias cujos discos mostram uma grande cavidade.