‘Mundo alienígena’ encontrado em sistema estelar gigante desafia nossa compreensão sobre a formação de planetas

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Impressão artística do exoplaneta b Centauri b. Créditos: OES / Janson et al.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Uma nova imagem direta deslumbrante de um exoplaneta acaba de ampliar nossa compreensão da diversidade dos sistemas planetários lá fora, no grande e amplo Universo.

O exoplaneta em questão é chamado de b Centauri b, e está orbitando não uma, mas duas estrelas – um sistema binário chamado b Centauri, localizado a 325 anos-luz de distância.

Este sistema estelar é o sistema binário mais massivo para o qual um exoplaneta foi identificado. Até agora, os astrônomos não achavam que uma estrela tão quente e massiva como b Centauri pudesse hospedar um exoplaneta.

Combinadas, as duas estrelas têm uma massa de até 10 vezes a massa do Sol. Anteriormente, nenhum exoplaneta foi localizado orbitando uma estrela mais volumosa do que três massas solares, disseram os pesquisadores.

Imagem direta do exoplaneta b Centauri b, visto no canto inferior direito, em órbita ao redor da estrela binária b Centauri no canto superior esquerdo. Créditos: OES / Janson et al.

E b Centauri b também não é um zé molenga – ele atinge uma massa absolutamente espantosa de 10,9 vezes a massa de Júpiter. Ele está orbitando a uma distância enorme de 556 unidades astronômicas, que é cerca de 100 vezes a distância orbital média de Júpiter do Sol.

“Encontrar um planeta ao redor de b Centauri foi muito empolgante, pois muda completamente a imagem das estrelas massivas como hospedeiras de planetas”, disse o astrônomo Markus Janson, da Universidade de Estocolmo, na Suécia.

Obter uma imagem de um exoplaneta é uma façanha por si só. Eles estão muito distantes e refletem a luz de maneira muito fraca, especialmente com algo brilhante como uma estrela iluminando a vizinhança com sua radiação muito mais poderosa. Por essas razões, os exoplanetas geralmente são impossíveis de ver diretamente com nossa tecnologia atual.

b Centauri b é uma exceção rara. É grande, relativamente próximo e longe o suficiente das estrelas que orbita para que luz delas não o ofusque e o torne invisível.

O sistema também é fascinante de outras maneiras. É muito jovem, com apenas 15 milhões de anos ou mais (o Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos, para contextualizar).

As estrelas orbitam uma à outra tão próximas que, até recentemente, pensava-se que fossem uma única estrela. Estrelas jovens e estrelas massivas são ambas bastante quentes; a estrela principal de b Centauri é muito quente. É o que se conhece como estrela do tipo B, tão quente e luminosa que parece azul.

Como essas estrelas emitem raios-X e radiação ultravioleta de forma tão intensa, acredita-se que os exoplanetas possam ter dificuldade em se formar nas proximidades. A descoberta de b Centauri b mostra que não é impossível – mas é improvável que o mundo seja habitável.

“O planeta em b Centauri é um mundo alienígena em um ambiente completamente diferente do que vivenciamos aqui na Terra e em nosso Sistema Solar”, disse o astrônomo Gayathri Viswanath, da Universidade de Estocolmo.

“É um ambiente hostil, dominado por radiação extrema, onde tudo está em escala gigantesca: as estrelas são maiores, o planeta é maior, as distâncias são maiores”.

Essas distâncias, disseram os pesquisadores, podem ser a chave para entender como o exoplaneta conseguiu sobreviver. Essa separação pode ter evitado que o gigante gasoso fosse evaporado pela radiação mais forte nas proximidades.

No entanto, b Centauri b também apresenta desafios aos nossos modelos de formação planetária. As estrelas se formam em nuvens moleculares a partir de um aglomerado de material que entra em colapso sob sua própria gravidade e começa a girar.

Esse processo resulta em um disco de gás e poeira circundando ao redor da estrela, alimentando-se dela. Assim que a estrela termina de se formar, o material restante continua a girar em um disco ao seu redor.

Com o tempo, aglomerados de material começarão a se juntar, acumulando-se em objetos cada vez maiores que, eventualmente, formam planetas. Isso é conhecido como o modelo de acreção do núcleo – mas b Centauri b é considerado muito longe de sua estrela para que tenha se formado lá por meio deste método.

Alternativamente, os exoplanetas podem se formar por meio da instabilidade gravitacional, na qual um aglomerado de gás e poeira no disco colapsa diretamente em um planeta.

No entanto, a razão de massa de b Centauri b para b Centauri é muito próxima da razão de massa de Júpiter para o Sol, o que sugere que o modelo de acreção do núcleo é possível. Nesse caso, o exoplaneta pode ter se formado próximo ao sistema binário e migrado para sua posição atual.

Seja como for, o exoplaneta é um exoplaneta que está ajudando a redefinir nossa compreensão dos sistemas planetários. Mostra que os exoplanetas podem se formar em locais totalmente diferentes e mais extremos do que poderíamos supor, dadas as milhares de descobertas anteriores de exoplanetas. Descobrir sua origem e evolução só nos ensinará ainda mais.

“Será uma tarefa intrigante tentar descobrir como ele pode ter se formado, o que é um mistério no momento”, disse Janson.

A pesquisa da equipe foi publicada na Nature.