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Astronomia03/02/2022

Até mesmo estrelas perto da morte ainda podem dar à luz planetas

Um disco completo, como o da formação da Via Láctea (esquerda); um disco com uma grande cavidade possivelmente feita por planetas, como observado pelos astrônomos no novo estudo (direita). Crédito: N. Stecki

03/02/22 - 11h00min

Os planetas geralmente não são muito mais velhos do que as estrelas em torno das quais giram. O Sol, por exemplo, nasceu há 4,6 bilhões de anos e, pouco depois, a Terra se desenvolveu. Mas astrônomos 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 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 chamadas de sistema binário).

Casos em sistemas binários

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, após o que morre lentamente 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 moribunda forme um disco plano e giratório. Além disso, esse disco se assemelha fortemente aos discos protoplanetários que os astrônomos observam em torno de estrelas jovens em outros lugares da Via Láctea.

Isso já era sabido. No entanto, o que é novo é que os discos que cercam as chamadas estrelas binárias evoluídas 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 (Universidade Católica de Leuven, na Bélgica). Além disso, suas observações mostram que esse é o caso de uma em cada dez dessas estrelas binárias. “Em 10% das estrelas binárias evoluídas com discos que estudamos, vemos uma grande cavidade [um vazio/abertura] no disco”, disse o astrônomo da KU Leuven Jacques Kluska, primeiro autor do artigo publicado 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.”

Planetas de segunda geração

A limpeza da 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 evoluídas com uma grande cavidade no disco, vimos que elementos pesados ​​como o ferro eram muito escassos na superfície da estrela moribunda”, disse Kluska. “Esta observação leva à suspeita de que partículas de poeira ricas nesses elementos foram presas 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 evoluídas na 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.

Teorias atuais colocadas à prova

Se novas observações confirmarem a existência de planetas em torno de estrelas binárias evoluídas, 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 dessa forma extraordinária de formação de planetas 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 (ESO), no Chile, a fim de observar mais de perto os dez pares de estrelas binárias cujos discos mostram uma grande cavidade.

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anã branca