Astrônomos veem pela 1ª vez estrela engolir um planeta; veja simulação - Estadão

Enquanto os terráqueos realizavam suas tarefas diárias em maio de 2020, outro planeta em nossa galáxia estava morrendo – uma estrela o engoliu em um jantar galáctico. Pesquisadores observaram o evento no momento em que aconteceu, marcando a primeira vez que alguém capturou uma estrela engolindo um planeta em tempo real.

O estudo, divulgado nesta quarta-feira, 3, na revista científica Nature, foi feito por uma equipe formada por cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), Universidade de Harvard, Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), dos Estados Unidos, e outras instituições. Nele, os cientistas contam que observaram um planeta –provavelmente um corpo quente do tamanho de Júpiter – girando perto de uma estrela que tinha cerca de mil vezes o seu tamanho, até finalmente ser ingerido pelo núcleo dela.

Os cientistas dizem que a estrela ficou maior e pelo menos 100 vezes mais brilhante em apenas dez dias. Depois, rapidamente desapareceu e voltou ao seu estado normal, como se tivesse terminado de digerir o planeta.

A Agência Aeroespacial dos Estados Unidos (NASA) divulgou uma simulação do evento no Twitter. “Há muito tempo pensamos que, no final de suas vidas, estrelas como o nosso Sol aumentam em até 100 vezes o seu diâmetro e consomem os planetas circundantes. Agora vimos isto. A 15 mil anos-luz de distância, uma estrela faminta consumiu um planeta próximo”, disse.

We've long thought that, at the end of their lives, stars like our Sun swell up to 100 times their former diameter and consume surrounding planets. Now, we've seen it. 15,000 light-years away, a hungry star consumed a nearby planet. https://t.co/2XcfC7djIM pic.twitter.com/Ym6GJsMn6Y

— NASA Exoplanets (@NASAExoplanets) May 3, 2023

O que isso diz sobre o nosso planeta e sistema solar?

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A nova observação nos ajuda a entender mais sobre o arco final da própria Terra. Muitos astrônomos acreditam que a Terra sofrerá um destino semelhante daqui a bilhões de anos, quando nosso próprio Sol, em evolução, ficará sem combustível, inflará e consumirá seus vizinhos planetários mais próximos.

Os humanos provavelmente não estarão por perto para este evento, já que, em crescimento, o Sol provavelmente fritará a Terra primeiro, tornando-a inóspita para a vida. “É um tanto poético porque tudo o que vemos ao nosso redor, tudo o que construímos ao nosso redor, será queimado em um flash quando o Sol decidir evoluir e ficar inchado daqui a 5 bilhões de anos”, disse Kishalay De, principal autor do estudo e aluno de pós-doutorado no MIT, em entrevista coletiva.

Deixando de lado o futuro sombrio da Terra, os cientistas estão impressionados com a observação inovadora. “Uau! Essa é a minha primeira reação”, disse Amanda Karakas, astrofísica da Monash University, na Austrália, que não participou do estudo, em um e-mail. “Ele certamente fornece pistas sobre o que acontecerá com os planetas do nosso sistema solar e com a Terra daqui a muitos anos.”

A descoberta

A equipe tropeçou nessa descoberta por acidente. Estava inicialmente procurando por sinais de erupções de sistemas estelares binários, nos quais duas estrelas orbitam uma à outra e uma brilha periodicamente à medida que extrai massa da outra.

Eles olhavam para os dados do Zwicky Transient Facility, no observatório Palomar, da Caltech – um projeto de observação astronômica que registra imagens do céu todas as noites e permite detectar estrelas que mudam rapidamente de brilho.

Foi então que notaram que uma estrela ficou mais de 100 vezes mais brilhante em pouco mais de uma semana. Ela estava a cerca de 12 mil anos-luz de distância, perto de uma constelação que tem formato da águia (Aquila), na nossa galáxia.

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Para identificar melhor a fonte, foi estudada a composição química da estrela usando observações do Observatório Keck, no Havaí, mas os resultados foram, de início, desconcertantes. O sistema estelar binário que eles procuravam inicialmente é geralmente cercado por grandes quantidades de gás quente, mas os sinais de moléculas coletados só podem existir em temperaturas frias.

Ilustração da Caltech/IPAC sobre momento em que a estrela engole o planeta. Foto: K. Miller, R. Hurt/Caltech/IPAC via AP

Objetos frios tendem a brilhar mais intensamente em comprimentos de onda infravermelhos, então a equipe obteve observações infravermelhas da estrela quase um ano após a observação inicial. Esses dados os surpreenderam.

A estrela brilhava muito intensamente nas ondas de infravermelho, embora a estrela não parecesse mais brilhante no espectro de luz visível visto a olho nu. Kishalay De disse que a estrela deve ter ejetado gás para o espaço e esse gás se condensou em poeira fria suficiente para ser observada no infravermelho – sugerindo que a estrela poderia estar se fundindo com outra coisa e brilhando como resultado.

Usando dados infravermelhos adicionais do telescópio espacial Neowise, da NASA, a equipe estimou que a quantidade total de energia liberada pela estrela é muito pequena - cerca de mil vezes menor do que o observado anteriormente sobre estrelas se fundindo umas com as outras. Isso significa que tudo o que a estrela fundiu deve ter sido comparativamente pequeno.

“Você pergunta: ‘O que é mil vezes menos massivo que uma estrela?’”, disse Kishalay De. “O que você tem é a estrela que engoliu o planeta.”

Fenômenos comuns, mas difíceis de encontrar

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O co-autor do estudo Mansi Kasliwal disse que estrelas engolirem planetas é algo bastante comum, mas que são fenômenos escuros e “fracos”, o que os torna difíceis de encontrar. Os dados infravermelhos ajudaram a iluminar esses processos ocultos em relação a erupções estelares muito mais brilhantes.

“Quando é apenas um planeta se fundindo em uma estrela, é intrinsecamente muito fraco, por isso é mais difícil encontrá-los”, disse Kasliwal. “E quando algo é mais difícil de encontrar, tudo o que precisamos é de uma câmera mais poderosa.”

Outros autores do estudo modelaram as observações e desenharam o que poderia estar acontecendo. A equipe disse que o flash brilhante que eles viram inicialmente foi provavelmente o momento final do planeta sendo comido pela estrela. Então, quando o planeta do tamanho de Júpiter caiu no núcleo da estrela, as camadas externas da estrela explodiram e se assentaram como poeira fria.

Desde então, a estrela voltou mais ou menos ao seu estado normal, exceto ao parecer estar cercada por restos de poeira. A partir de então, continua em seu processo comum de evolução.

Terra provavelmente não terá fim tão dramático

É natural ver este planeta do tamanho de Júpiter ser devorado por uma estrela parecida com o Sol e pensar no futuro do nosso planeta. Mas os pesquisadores dizem que o fim da Terra provavelmente não será tão dramático devido ao nosso tamanho.

“Acho que a distinção é bastante precisa: se o planeta é um gigante gasoso, então será uma grande perturbação para uma estrela, se estiver em uma órbita próxima”, disse Morgan MacLeod, coautor e estudante de pós-doutorado em Harvard, na coletiva de imprensa. “Se for um planeta rochoso, será muito pequeno para causar um episódio dramático.”

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Ainda faltam alguns bilhões de anos para que o Sol cresça o suficiente para abranger a Terra. MacLeod disse que nossa estrela hospedeira primeiro engoliria Mercúrio e Vênus até finalmente chegar à Terra. Ele estima que ainda levaria dezenas de milhares de anos para o Sol, envelhecido, expandir de Mercúrio para a Terra. Além disso, diz que o raio do Sol provavelmente não se expandirá tanto a ponto de alcançar os planetas maiores e externos em nosso sistema solar.

O astrofísico Enrico Ramirez-Ruiz, que não esteve envolvido no estudo, chamou as descobertas do estudo de “resultado inovador”, mas acha que provavelmente não é relevante para entender o destino da Terra e se ela seria engolida pelo nosso Sol.

“Continua a ser uma questão em aberto se a Terra pode ser engolida ou não com base em sua posição orbital atual”, disse Ramirez-Ruiz, professor da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, por e-mail. “Acho que essa técnica pode nos ajudar a entender a demografia da deglutição planetária e o destino final dos planetas ao redor de outros sistemas solares”.

Kishalay De disse que o fenômeno provavelmente ocorre em nossa galáxia cerca de uma vez a cada poucos anos e que agora será mais fácil de detectar, pois eles sabem o que procurar em relação à composição química, temperatura e assinaturas infravermelhas.

“A esperança é que possamos realmente usar todo esse novo conjunto de instrumentos para tentar encontrar cada planeta sendo engolido em nossa galáxia em tempo real”, disse. “Isso só será possível agora por causa dessa descoberta e junto com a disponibilidade de instrumentação”.

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