Resumo:
Reanalisando dados recolhidos pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA há mais de duas décadas, os astrónomos descobriram uma pista importante que pode resolver um mistério de longa data. Um novo estudo publicado na revista "Nature Astronomy" mostra que pode haver um "planeta de segunda geração" perto da anã branca HS 0209+0832. Este planeta pode não nascer ao mesmo tempo que a estrela, mas é formado pela reintegração do material ejetado após a morte da estrela.
As anãs brancas são os núcleos quentes deixados para trás depois que estrelas de baixa massa esgotaram seu combustível nuclear. Quando uma estrela chega ao fim da sua vida, ela libera suas camadas externas de gás e poeira no espaço. Os investigadores acreditam que os chamados planetas de segunda geração foram formados a partir do material deixado por estas estrelas mortas e têm origens completamente diferentes dos planetas de primeira geração que orbitam o Sol, como a Terra.
Jamie Williams, o primeiro autor do estudo e estudante de doutoramento na Universidade de Warwick, no Reino Unido, disse que esta descoberta implica que a fase da anã branca não é o fim da história das estrelas e dos seus sistemas planetários. O sistema planetário com o qual os humanos estão familiarizados pode ser apenas o primeiro capítulo de uma longa história evolutiva e, após a morte da estrela, novos corpos celestes podem aparecer, o que traz novas e emocionantes direções para pesquisas futuras.
A descoberta veio de um sinal químico incomum escondido em dados observacionais antigos. Em 1999, o Telescópio Hubble observou o sistema HS 0209+0832 e registrou cerca de 100 características espectrais que não eram identificáveis na época. Anos mais tarde, Williams reexaminou os dados de arquivo e comparou-os com uma base de dados atualizada de espectros atômicos, descobrindo eventualmente que muitos dos sinais desconhecidos correspondiam ao elemento nióbio.
O elemento nióbio também existe no sistema solar e também é amplamente utilizado na Terra em áreas como joias e imagens médicas. No entanto, os investigadores descobriram que a abundância de nióbio em torno de HS 0209+0832 excedeu em muito as expectativas. Sua fonte não parece ser o material original deixado quando a estrela nasceu, mas é mais provável que venha dos produtos da erupção durante a morte da estrela.
Nicholas Stone, astrofísico teórico da Universidade de Wisconsin-Madison, explicou que alguns elementos mais pesados que o ferro, incluindo o nióbio, têm um significado especial. Ao contrário de muitos elementos comuns, estes elementos pesados não são produzidos através da fusão nuclear normal no interior das estrelas, mas são brevemente formados nos ambientes extremos que ocorrem no final da vida de uma estrela. A própria presença de nióbio é um sinal claro do processo de morte da estrela.
A equipa de investigação especula que quando a estrela morre, o material pesado rico em elementos expelido entra no espaço circundante, parte do qual mais tarde se recompõe e eventualmente forma um planeta gigante gasoso, enquanto a maior parte do material restante se dissipa gradualmente. Em outras palavras, o planeta suspeito provavelmente nasceu depois da morte da estrela.
Quando a equipa confirmou que o nióbio estava de facto presente nos dados, todo o puzzle tornou-se subitamente coerente, disse o co-autor do estudo Boris Gansik, astrónomo da Universidade de Warwick. Tal assinatura de nióbio nunca foi encontrada em nenhuma estrela anã branca estudada antes.
Os pesquisadores também encontraram evidências adicionais em dados da missão Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) aposentada da NASA. As observações do FUSE também mostram que há um sinal óbvio do elemento nióbio no sistema HS 0209+0832.
Ao mesmo tempo, o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA também forneceu outra pista importante. O TESS monitorizou a estrela anã branca durante quatro meses consecutivos e encontrou mudanças periódicas no seu brilho. Esta mudança sugere que um planeta pode estar orbitando a estrela anã branca a uma distância orbital de apenas cerca de 6 milhões de quilómetros, muito mais próxima do que a distância entre Mercúrio e o Sol.
De acordo com a especulação atual, este candidato a objeto é um planeta gigante gasoso próximo de Júpiter em tamanho, mas pode estar perdendo sua atmosfera rapidamente.
Devido ao tempo de formação relativamente curto desta anã branca, ela ainda mantém uma temperatura extremamente alta. Os investigadores acreditam que a radiação intensa está a retirar material atmosférico dos planetas vizinhos. O gás que escapa pode formar uma estrutura semelhante à cauda de um cometa e, eventualmente, formar um disco de material em forma de anel ao redor da anã branca.
Parte do material removido irá então cair de volta na superfície da anã branca, o que pode ser uma razão importante pela qual o Telescópio Hubble detectou uma grande quantidade de nióbio nas suas observações.
Mesmo assim, Williams acredita que, se este planeta de segunda geração existir, ainda poderá sobreviver por muito tempo. Com o tempo, a anã branca esfriará gradualmente e entrará em um estado relativamente estável. Nessa altura, o planeta poderá permanecer numa zona habitável estável durante milhões de anos.
No entanto, ainda existem muitos mistérios não resolvidos em torno dos planetas de segunda geração. Os cientistas ainda não sabem exatamente como tais planetas se formam, se são um fenômeno comum ou uma exceção extremamente rara, nem sabem que tipo de evolução sofrerão enquanto orbitam uma “estrela morta”.
Nos próximos anos, a equipa de investigação planeia continuar a usar o Telescópio Espacial Hubble para realizar observações de acompanhamento, na esperança de acumular mais evidências para pintar um quadro completo deste potencial novo grupo de planetas.
Os resultados mostram mais uma vez que a descoberta científica não segue um caminho reto, disseram os pesquisadores. Muitos avanços importantes resultam frequentemente do reexame de dados antigos e da colisão de ideias entre investigadores em diferentes áreas. Este “reexame arquivado” de uma estrela anã branca pode estar abrindo a porta para a compreensão de um novo mecanismo de nascimento planetário.
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