Podem os exoplanetas orbitando estrelas moribundas rejuvenescer?

Esta impressão artística mostra um hipotético planeta “rejuvenescido” – um gigante gasoso que reivindicou o seu brilho infravermelho da juventude. O Telescópio Espacial Spitzer da NASA encontrou evidências de um exoplaneta deste gênero em órbita de uma estrela morta, uma anã branca chamada PG 0010+280. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Para um exoplaneta, o processo de rejuvenescimento seria como um dia no SPA. Depois de passar anos envelhecendo, um exoplaneta massivo poderá, em teoria, iluminar-se com um brilho radiante e jovem. Na verdade, os ditos “exoplanetas rejuvenescidos” são apenas objetos hipotéticos. Agora, no entanto, uma pesquisa através do Telescópio Espacial de infravermelho Spitzer (NASA) identificou um possível candidato, aparentemente com um aspeto bilhões de anos mais jovem do que na realidade possui.

Michael Jura, membro da UCLA (University of California, Los Angeles), coautor do novo artigo publicado na edição de 10 de junho de 2015 na revista The Astrophysical Journal Letters, explicou:

Quando os exoplanetas são jovens, brilham ainda com a radiação infravermelha da sua formação. Mas à medida que envelhecem e ficam mais frios, deixamos de detectar sua radiação. Os “exoplanetas rejuvenescidos” tornam-se visíveis [no infravermelho] novamente.

Como pode um exoplaneta reivindicar a essência da sua juventude?

Há anos, os astrônomos previram que alguns exoplanetas gigantes, parecidos com Júpiter, podem acumular massa herdada das suas estrelas moribundas. À medida que as estrelas como o nosso Sol envelhecem, incham como gigantes vermelhas e perdem gradualmente cerca de metade ou mais da sua massa, encolhendo até deixar remanescentes com cinzas estelares que chamamos de anãs brancas. As estrelas moribundas expelem ventos de matéria que são absorvidos pelos exoplanetas gigantes possivelmente em órbita nos confins do sistema estelar.

Assim, um exoplaneta gigante pode inchar em massa e se aquecer devido a interação sentida pelo material em acreção. Este exoplaneta mais velho, tendo esfriado durante bilhões de anos, passa a irradiar mais uma vez um brilho quente no infravermelho.

O novo estudo descreve uma estrela morta, uma anã branca, denominada PG 0010+280. Um estudante membro do projeto, Blake Pantoja, quando estava na Universidade da Califórnia em Los Angeles, descobriu por acaso radiação infravermelha ao redor desta estrela enquanto pesquisava dados obtidos pelo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA. Uma pesquisa de acompanhamento levou a equipe a observações da estrela com o Spitzer, obtidas em 2006, que também mostravam o excesso de radiação infravermelha.

Primeiramente, a equipe pensou que a emissão no infravermelho em excesso vinha provavelmente de um disco de material em volta da anã branca. Na última década, foram descobertos cada vez mais discos em torno destas estrelas mortas, cerca de 40 até agora. Assim, pensava-se que os discos eram formados quando asteroides vagavam demasiadamente próximos das anãs brancas, sendo destroçados pelas suas intensas forças gravitacionais [ao violar o limite de Roche], transformando-se em pó.

Outra evidência para o estilhaçamento de asteroides por anãs brancas vem de observações dos elementos nas anãs brancas. As anãs brancas devem usualmente conter apenas hidrogénio e hélio nas suas atmosferas, mas os pesquisadores encontraram sinais de elementos mais pesados, como o oxigênio, magnésio, silício e ferro, em aproximadamente 100 sistemas de anãs brancas até à data. Os elementos mais pesados que o hélio são considerados como restos de asteroides esmagados que poluem as atmosferas das anãs brancas.

Mas os dados da anã branca PG 0010+280 medidos pelo Spitzer não encaixam bem com os modelos para os discos originados por asteroides, levando a equipe a debruçar-se sobre outras possibilidades. Talvez a radiação infravermelha seja proveniente de uma pequena estrela “falhada” companheira, uma anã marrom (anã castanha, em Portugal) ou algo ainda mais interessante, tal como um exoplaneta rejuvenescido.

Siyi Xu de UCLA e do ESO na Alemanha, afirmou:

Acho que a parte mais excitante desta pesquisa é que o excesso de luz infravermelha pode potencialmente vir de um exoplaneta gigante, embora precisemos de mais trabalho para o provar. Se confirmado, a descoberta no dirá diretamente que alguns dos exoplanetas podem sobreviver à fase de gigante vermelha das estrelas e permanecer presente em torno de anãs brancas.

No futuro, o Telescópio Espacial James Webb da NASA poderá ajudar a distinguir entre o brilho de um disco de matéria e o brilho de um exoplaneta ao redor de uma estrela morta, resolvendo o mistério. Mas, por agora, a busca por exoplanetas rejuvenescidos vai perdurar, assim como a própria busca da fonte da juventude pela humanidade…

Fonte

NASA: Can Planets Be Rejuvenated Around Dead Stars?

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