579: Esta é a primeira vez que uma anã branca desfaz completamente um planeta

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA/NECROPLANTOLOGIA/ASTRONOMIA

(dr) NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva
Ilustração de destroços rochosos à volta de uma anã branca

Os buracos negros podem ser conhecidos pelas suas “tendências gulosas”, mas não são as únicas estrelas mortas capazes de causar destruição.

De acordo com a Science Alert, há anos que se têm vindo a coleccionar provas de que as estrelas anãs brancas também têm uma propensão para devorar objectos — e acontece nos seus próprios planetas.

Pela primeira vez, os astrónomos conseguiram encontram esse fenómeno através da luz de raios X, à medida que o material do planeta cai no núcleo estelar.

Finalmente vimos material a entrar na atmosfera da estrela“, diz o astrofísico Tim Cunningham, da Universidade de Warwick, no Reino Unido.

“É a primeira vez que conseguimos obter uma taxa de acreção que não depende de modelos detalhados da atmosfera da anã branca”, explica o especialista.

As anãs brancas, tal como as estrelas de neutrões e os buracos negros, são os núcleos de estrelas em colapso, que atingiram o fim da sua vida útil principal quando ficaram sem combustível para a fusão nuclear.

O que as diferencia é a massa. As anãs brancas são os núcleos de estrelas precursoras até oito vezes a massa do Sol, e as estrelas de neutrões e os buracos negros são de estrelas mais maciças.

Durante o fim da sua vida, uma estrela moribunda ejecta a maior parte do seu material para o exterior. No entanto, os exoplanetas foram avistados em órbita com anãs brancas. E, nos últimos anos, os astrónomos têm detectado sinais de que as anãs brancas podem também ter vindo a acumular (ou a formar) exoplanetas.

Nas atmosferas destas estrelas mortas, foram observados indícios de elementos realmente surpreendentes como ferro, cálcio, e magnésio.

São pesados o suficiente para desaparecerem, afundando-se no interior denso da anã branca. Essas estrelas são conhecidas como “poluídas”, e o estudo dos seus exoplanetas devorados, baseado na análise espectroscópica da luz das estrelas, é conhecido como necroplantologia.

“Anteriormente, as medições das taxas de acreção têm usado a espectroscopia e têm estado dependentes de modelos de anãs brancas”, explica Cunningham.

“Estes são modelos numéricos que calculam a rapidez com que um elemento se afunda da atmosfera para dentro da estrela, e que avisam quanto está a cair na atmosfera como uma taxa de acreção. Pode-se então calcular quanto de um elemento se encontrava no corpo de origem, seja um planeta, uma lua ou um asteróide“, sustenta o astrofísico.

Este novo estudo, publicado na Nature no dia 9, é diferente. Em vez de detectar elementos na atmosfera da anã branca, a equipa de investigação detectou luz de alta energia emitida quando o material do exoplaneta colidiu com a estrela.

Quando um objecto compacto, como uma anã branca ou um buraco negro acreta outro objecto, não é um evento limpo.

Em primeiro lugar, o corpo em órbita é perturbado — ou seja, as tensões gravitacionais, à medida que se aproxima demasiado da estrela morta destroem o objecto. Depois, este fluxo de material orbita a estrela, a partir de um disco para um evento de acreção prolongado.

Quando o material do exoplaneta morto bate na estrela a uma velocidade suficientemente elevada, gera um choque de plasma aquecido a temperaturas entre cerca de 100.000 a 1 milhão de graus Celsius. Instala-se então na superfície da anã branca e arrefece, emitindo raios X à medida que o faz.

A equipa de investigadores utilizou o Observatório de Raio X de Chandra, utilizado para detectar raios X de buracos negros e estrelas de neutrões, para estudar uma anã branca poluída chamada G 29-38, localizada a 57 anos-luz de distância.

Pensa-se que é relativamente jovem, tendo caído há apenas 600 milhões de anos. Estudos anteriores também sugerem que a anã branca está rodeada por um disco de detritos, e tem elementos pesados na sua atmosfera.

Os investigadores conseguiram isolar G 29-38 de outras fontes de raios X no céu, e encontraram o sinal de raios X gerado pela acreção.

O resultado confirma finalmente que as anãs brancas são, de facto, objectos bastante violentos, e dá aos astrónomos uma nova ferramenta para sondar estas interacções fascinantes.

“O que é realmente emocionante neste resultado é que estamos a trabalhar num comprimento de onda diferente, os raios X, e isso permite-nos sondar um tipo de física completamente diferente“, realça Cunningham.

“Esta detecção fornece a primeira prova de que as anãs brancas estão actualmente a acumular os restos de antigos sistemas planetários”, acrescenta.

“A sondagem fornece uma nova técnica, através da qual podemos estudar estes sistemas, oferecendo um vislumbre do destino provável dos milhares de sistemas exoplanetários conhecidos, incluindo o nosso próprio sistema Solar“, conclui.

  ZAP //

Alice Carqueja
15 Fevereiro, 2022