Astrônomos detectam em anã branca um disco duplo de gás com uma fresta entre os anéis e dois corpos que sobreviveram à morte da estrela

Astrônomos detectam em anã branca um disco duplo de gás com uma fresta entre os anéis e dois corpos que sobreviveram à morte da estrela
Foto: ESO/L. Calçada

Observações com o telescópio VLT, no Chile, indicam que restos de um sistema planetário seguem organizados de forma inédita, e o achado ajuda a imaginar o destino do Sistema Solar.

Em torno de uma estrela morta, o gás de um sistema planetário destruído gira em dois anéis separados por um vazio. Foi isso que astrônomos identificaram na anã branca J1328−1450, a partir de observações feitas com o Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), no deserto do Atacama, no Chile. O resultado foi publicado na revista Nature Astronomy e sugere que dois corpos planetários sobreviveram à morte da estrela e ainda moldam o que sobrou.

Segundo o ESO, a estrutura é inédita: todos os discos de detritos conhecidos ao redor de anãs brancas tinham sido identificados pela mesma assinatura, a de um único disco plano e em rotação.

O que é uma anã branca e por que ela tem entulho ao redor

Uma anã branca é o núcleo denso e já sem combustível de uma estrela parecida com o Sol. Nas fases finais da vida, esse tipo de estrela se expande e solta as camadas externas, engolindo e destruindo planetas próximos. Corpos rochosos que escapam podem se fragmentar e formar um disco de entulho em volta do astro morto.

No caso de J1328−1450, porém, o disco não segue o padrão. Em vez de um único anel de restos vaporizados, há dois anéis concêntricos.

Como os pesquisadores chegaram ao disco duplo

A equipe usou o instrumento X-shooter, do VLT, para medir a velocidade com que o gás orbita a anã branca. O gás se move em duas velocidades distintas, o que indica a existência de dois discos de gás, um dentro do outro, com um intervalo entre eles.

A explicação mais provável, segundo os autores, é que cada disco seja alimentado por um planetesimal sobrevivente. Ao orbitar a estrela, esses corpos interagem com grãos de poeira do disco e liberam gás no processo.

“We have known for some time that planets may survive beyond the transformation of their central star, but this is the first example of a complex system with a double debris disc and potentially two surviving planetesimals”

A frase é de Nicola Gentile Fusillo, astrônomo da Università degli Studi di Trieste, na Itália, e autor principal do estudo.

Um corpo do tamanho de um asteroide e outro talvez como Plutão

Pelas estimativas da equipe, o corpo associado ao anel interno teria o tamanho de um asteroide típico, com alguns quilômetros de diâmetro. O do anel externo poderia ser tão grande quanto Plutão, ou mesmo quanto a Lua. Trata-se de uma estimativa dos pesquisadores, e não de uma medição direta desses objetos.

As observações também detectaram cálcio, oxigênio, magnésio e ferro no disco, uma composição semelhante à do material rochoso conhecido no Sistema Solar.

Dois anéis, duas composições

Os dados mostram que os anéis são diferentes entre si: o interno é rico em gás de magnésio, enquanto o externo está em grande parte desprovido dele. Para os autores, isso sugere que os planetesimais que alimentam os anéis vieram de dois planetas de composição distinta.

Há uma explicação alternativa: os anéis podem refletir partes diferentes de um mesmo corpo celeste, como a crosta e o núcleo de um planeta. O estudo não descarta nenhuma das duas hipóteses.

“The structure we see in this system is particularly intriguing because the two gaseous rings are remarkably stable and remain separated by a gap”, disse Felipe Lagos-Vilches, coautor, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e da Universidad Técnica Federico Santa María, no Chile.

O que isso diz sobre o futuro do Sistema Solar

O Sol também deverá se tornar uma anã branca num futuro distante, em um processo que pode destruir a Terra. Por isso, sistemas como J1328−1450 funcionam como um retrato possível do destino de sistemas planetários como o nosso.

“The system therefore offers a remarkable glimpse of what the future of planetary systems, including systems like our own, might look like”, afirmou Lagos-Vilches. Para Gentile Fusillo, o caso indica que anãs brancas podem ter estruturas de disco bem mais complexas do que se imaginava.

Ciência feita no Chile, vizinho da Amazônia

O VLT fica no Observatório do Paranal, no Atacama, na América do Sul. O deserto chileno concentra alguns dos melhores céus do planeta para observação, e o trabalho reforça o peso da região no cenário da astronomia mundial. O ESO é uma organização intergovernamental criada em 1962 e conta com o Chile como país anfitrião; um dos coautores é vinculado a uma universidade chilena.

Os detalhes técnicos estão no artigo da Nature Astronomy, e o ESO disponibiliza o comunicado original sobre a descoberta. Novas observações de J1328−1450 poderão testar se a hipótese dos dois planetesimais sobreviventes se confirma ou se a origem dos anéis é outra.

Com informações de ESO (Observatório Europeu do Sul).

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