Corpos planetarios observados pela primeira vez na zona habita¡vel de estrela morta
As ana£s brancas são brasas brilhantes de estrelas que queimaram todo o seu combustavel de hidrogaªnio. Quase todas as estrelas, incluindo o Sol, eventualmente se tornara£o ana£s brancas , mas muito pouco se sabe sobre seus sistemas planetarios .
Impressão de um artista da estrela anãbranca WD1054–226 orbitada por nuvens de detritos planetarios e um planeta importante na zona habita¡vel. Crédito: Mark A. Garlick / markgarlick.com
Um anel de detritos planetarios cravejado de estruturas do tamanho da lua foi observado orbitando perto de uma estrela anãbranca, sugerindo um planeta pra³ximo na "zona habita¡vel" onde a águae a vida poderiam existir, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da UCL.
As ana£s brancas são brasas brilhantes de estrelas que queimaram todo o seu combustavel de hidrogaªnio. Quase todas as estrelas, incluindo o Sol, eventualmente se tornara£o ana£s brancas , mas muito pouco se sabe sobre seus sistemas planetarios .
No estudo, publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , uma equipe internacional de pesquisadores mediu a luz de uma anãbranca na Via La¡ctea conhecida como WD1054-226, usando dados de telesca³pios terrestres e espaciais.
Para sua surpresa, eles encontraram quedas pronunciadas na luz correspondentes a 65 nuvens uniformemente espaa§adas de detritos planetarios orbitando a estrela a cada 25 horas. Os pesquisadores concluaram que a regularidade precisa das estruturas em tra¢nsito osescurecendo a luz da estrela a cada 23 minutos ossugere que elas são mantidas em um arranjo tão preciso por um planeta pra³ximo.
O autor principal, o professor Jay Farihi (UCL Physics & Astronomy) disse: "Esta éa primeira vez que os astrônomos detectaram qualquer tipo de corpo planetario na zona habita¡vel de uma anãbranca.
"As estruturas do tamanho da lua que observamos são irregulares e empoeiradas (por exemplo, semelhantes a cometas) em vez de corpos esfanãricos sãolidos. Sua regularidade absoluta, uma passando na frente da estrela a cada 23 minutos, éum mistério que não podemos explicar atualmente.
"Uma possibilidade excitante éque esses corpos sejam mantidos em um padrãoorbital tão uniformemente espaa§ado por causa da influaªncia gravitacional de um planeta pra³ximo. Sem essa influaªncia, atritos e colisaµes fariam com que as estruturas se dispersassem, perdendo a regularidade precisa que éobservada. Um precedente para este 'pastor' éa forma como a atração gravitacional das luas ao redor de Netuno e Saturno ajuda a criar estruturas de ananãis esta¡veis ​​orbitando esses planetas .
"A possibilidade de um planeta na zona habita¡vel éexcitante e também inesperada; não esta¡vamos procurando por isso. No entanto, éimportante ter em mente que são necessa¡rias mais evidaªncias para confirmar a presença de um planeta. Nãopodemos observar o planeta diretamente para que a confirmação possa vir comparando modelos de computador com observações adicionais da estrela e de detritos em a³rbita."
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Espera-se que esta a³rbita em torno da anãbranca tenha sido varrida durante a fase de estrela gigante de sua vida e, portanto, qualquer planeta que possa potencialmente hospedar águae, portanto, vida seria um desenvolvimento recente. A área seria habita¡vel por pelo menos dois bilhaµes de anos, incluindo pelo menos um bilha£o de anos no futuro.
Mais de 95% de todas as estrelas acabara£o por se tornar ana£s brancas. As exceções são as maiores estrelas que explodem e se tornam buracos negros ou estrelas de naªutrons.
O professor Farihi acrescentou: “Como nosso Sol se tornara¡ uma anãbranca em alguns bilhaµes de anos, nosso estudo fornece um vislumbre do futuro de nosso pra³prio sistema solarâ€.
Quando as estrelas comea§am a ficar sem hidrogaªnio, elas se expandem e esfriam, tornando-se gigantes vermelhas. O Sol entrara¡ nessa fase em quatro a cinco bilhaµes de anos, engolindo Mercaºrio, Vaªnus e possivelmente a Terra. Uma vez que o material externo foi suavemente soprado e o hidrogaªnio se esgotou, o núcleo quente da estrela permanece, esfriando lentamente ao longo de bilhaµes de anos osesta éa fase anãbranca da estrela.
Os planetas que orbitam ana£s brancas são um desafio para os astrônomos detectarem porque as estrelas são muito mais fracas do que as estrelas da sequaªncia principal (como o Sol). Atéagora, os astrônomos encontraram apenas evidaªncias provisãorias de um gigante gasoso (como Jaºpiter) orbitando uma anãbranca.
Para o novo estudo, os pesquisadores observaram WD1054-226, uma anãbranca a 117 anos-luz de distância, registrandomudanças em sua luz ao longo de 18 noites usando a ca¢mera de alta velocidade ULTRACAM fixada no New Technology Telescope (NTT) de 3,5 m do ESO em La Observatório Silla no Chile. A fim de interpretar melhor asmudanças na luz, os pesquisadores também analisaram dados do Satanãlite de Pesquisa de Exoplanetas em Tra¢nsito da NASA (TESS), que permitiu aos pesquisadores confirmar que as estruturas planeta¡rias tinham uma a³rbita de 25 horas.
Eles descobriram que a luz de WD1054-226 sempre foi um pouco obscurecida por enormes nuvens de material em a³rbita passando a sua frente, sugerindo um anel de detritos planetarios orbitando a estrela.
A zona habita¡vel, a s vezes chamada de zona Cachinhos Dourados, éa área onde a temperatura teoricamente permitiria a existaªncia de águalaquida nasuperfÍcie de um planeta. Em comparação com uma estrela como o Sol, a zona habita¡vel de uma anãbranca serámenor e mais próxima da estrela, pois as ana£s brancas emitem menos luz e, portanto, calor.
As estruturas observadas no estudo orbitam em uma área que teria sido envolta pela estrela enquanto era uma gigante vermelha, portanto, provavelmente se formaram ou chegaram hárelativamente pouco tempo, em vez de sobreviverem desde o nascimento da estrela e seu sistema planetario.