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Página inicial > Observ noticias > Jovem entusiasta de astronomia encontra antiga estrela anã branca envolta em anéis misteriosos!
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Uma jovem alemã encontrou a mais antiga e fria estrela anã branca conhecida envolta por anéis de poeira espacial. As estrelas anãs brancas são os restos da morte de estrelas similares ao nosso Sol. O mistério é que a teoria prediz que anãs brancas tão antigas não deveriam ter discos de poeira espacial ou anéis. Astrônomos buscam uma explicação para esse fenômeno. A estrela, LSPM J0207+3331, ou simplesmente J0207 como é chamada pelos especialistas, está forçando pesquisadores a reconsiderar modelos de sistemas planetários e pode nos ajudar a aprender sobre o futuro distante do nosso sistema solar.

Você pode estar imaginando como uma jovem entusiasta de astronomia e que não é uma astrônoma profissional descobriu uma estrela dessas. O fato é que ela está participando de um projeto de citizen science ou ciência-cidadã. Nesse tipo de projeto, pessoas comuns, em geral entusiastas de ciência, contribuem com pesquisas científicas profissionais. Foi o que aconteceu com a alemã Melina  Thévenot.

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Esta ilustração mostra como seria um asteroide sendo quebrando pela intensa gravidade J0207. Fonte: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger.


 A jovem é voluntária no projeto de citizen science Backyard Worlds: Planet 9 da NASA. Ela estava procurando nos arquivos do GAIA da ESA por anãs marrons, objetos muito grandes para serem planetas e muito pequenos para serem estrelas, quando ela notou J0207. Quando ela olhou na fonte dos dados infravermelhos do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA, ela viu que era muito brilhante e distante para ser uma anã marrom. Inicialmente pensou que os sinais de infravermelho eram só dados incorretos. Thévenot repassou suas descobertas para a equipe do Backyard Worlds: Planet 9. Ai então, os especialistas contactaram o colaborador Adam Burgasser na Universidade da Califórnia, San Diego para obter observações adicionais com o telescópio Keck II no Observatório W. M. Keck que fica no Havaí.

“Esse é um aspecto realmente motivante da pesquisa,” disse Thévenot, uma dos mais de 15000 cientistas-cidadãos no projeto Backyard Worlds. “Os pesquisadores vão mover os seus telescópios para observar mundos que eu descobri. O que eu mais gosto é a interação com o fantástico time de pesquisa. Todo mundo é muito gentil e eles estão sempre tentando fazer o melhor com as nossas descobertas”.

As observações do Keck ajudaram a confirmar as propriedades singulares da J0207. Agora cientistas estão voltados para descobrir como essas descobertas poderão ser explicadas por seus modelos.


Entendendo o enigma.

J0207 está localizada há cerca de 145 anos-luz de distância, na constelação de Capricórnio. Estrelas anãs brancas esfriam lentamente a medida em que elas envelhecem e usando a temperatura da superfície o time do Backyard Worlds calculou que a J0207 tem aproximadamente 3 bilhões de anos idade. O forte sinal de infravermelho obtido pelo WISE – o qual mapeou o céu inteiro no infravermelho – sugere a presença de poeira espacial, fazendo J0207 a mais antiga anã branca com poeira conhecida até agora. Anteriormente, discos de poeira e anéis tinham sido observados em anã brancas com cerca de um terço da idade da J0207.

 

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Esta animação mostra uma sequência de imagens contendo a estrela anã branca J0207. Fonte: Backyard Worlds: Planet 9/NASA’s Goddard Space Flight Center

Quando uma estrela do tipo do nosso Sol esgota seu combustível, ela incha se tornando uma gigante vermelha, ejeta pelo menos metade de sua massa e deixa como resto uma estrela anã branca bem quente. Durante o curso da fase de gigante vermelha, planetas e asteroides próximos a estrela são engolidos e incinerados por ela. Planetas e asteroides mais distantes sobrevivem, mas se movem para longe a medida que suas órbitas se expandem. Isso acontece por que a quando a estrela perde massa, sua influência gravitacional nos objetos próximos é significativamente reduzida.

Este cenário descreve o futuro do nosso sistema solar. Daqui a aproximadamente 5 bilhões de anos, Mercúrio, então Vênus e talvez a Terra serão engolidos quando o nosso Sol se tornar uma gigante vermelha. Durante centenas de milhões de anos, o sistema solar interior será limpo e os planetas restantes serão movidos para órbitas mais distantes.

Ainda algumas anãs brancas – entre 1 e 4 por cento – apresentam emissões infravermelhas indicando que elas são rodeadas por discos de poeira espacial e anéis. Cientistas pensam que a poeira pode estar vindo de asteroides distantes e cometas que foram atraídos para perto da estrela devido a interações gravitacionais com planetas deslocados. Quando esses pequenos corpos se aproximam da estrela anã branca, a atração gravitacional intensa da estrela faz com que eles se esfacelem, num processo conhecido como tidal disruption (ruptura por maré, em livre tradução). Os  fragmentos formam então um anel de poeira que vai lentamente espiralando em direção superfície da estrela.

“Esta estrela anã branca é tão antiga que, qualquer que seja o processo que está alimentando seus anéis com material, deve estar operando por bilhões de anos.” diz John Debes, astrônomo do Space Telescope Science Institute em Baltimore. “A maioria dos modelos matemáticos que os cientistas criaram para explicar os anéis em volta de estrelas anãs brancas só funciona bem até 100 milhões de anos, então até agora esta estrela está realmente desafiando nossa compreensão sobe como sistemas planetários evoluem.”

Debes comparou a população de cinturões de asteroides em volta de anãs brancas a grãos de areia em uma ampulheta. Inicialmente, existe um fluxo constante de material. Os planetas os perturbam e, com isso, lançam asteroides rumo a anã branca que acabam sendo despedaçados, alimentando assim o disco de poeira com material. Mas com o tempo, os cinturões de asteroides se tornam escassos, justamente como os grãos de areia na ampulheta. Eventualmente, todo o material no disco cai na superfície da anã branca. Por isso, anãs brancas mais velhas como J0207 deveriam ser menos propensas a ter discos de poeira ou anéis.

Uma possível explicação é que o anel da J0207 pode ser, na verdade, vários anéis. Debes e seus colegas sugerem que poderiam ser duas partes distintas, um anel fino exatamente no ponto onde as forças de maré da estrela trituram os asteroides e um anel mais largo próximo a anã branca. Missões futuras como o James Webb Space Telescope da Nasa podem ajudar os astrônomos a entender melhor a constituição desses anéis.

 

Adaptado por 1° Ten Souza de Jeanette Kazmierczak, Citizen Scientist Finds Ancient White Dwarf Star Encircled by Puzzling Rings, 2019. Acesse o artigo original aqui.

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