A estrela morta que guarda o futuro do nosso Sistema Solar

Há 1.600 anos-luz da Terra, em direção à constelação de Norma, uma anã branca chamada J1328−1450 está contando uma história de destruição cósmica — e, ao mesmo tempo, oferecendo um vislumbre perturbador do que pode aguardar o nosso próprio Sistema Solar daqui a bilhões de anos. A descoberta, publicada esta semana na Nature Astronomy por uma equipe liderada por Nicola Gentille Fusillo, da Università di Trieste, na Itália, revela um disco de detritos incomum ao redor da estrela morta: em vez de um único anel de detritos, como observado em outros sistemas semelhantes, J1328−1450 possui dois anéis concêntricos separados por um vazio nítido, sugerindo que pelo menos dois corpos planetários sobreviveram à morte violenta da estrela.

Quando uma estrela semelhante ao nosso Sol chega ao fim de sua vida, ela passa por uma fase dramática: expande-se enormemente, tornando-se uma gigante vermelha, e depois expõe suas camadas exteriores ao espaço, deixando para trás um núcleo superdenso e incandescente chamado anã branca. Durante a expansão, qualquer planeta ou corpo rochoso que orbitava relativamente perto é engolido e destruído. Os que sobrevivem ficam expostos a um ambiente extremo, com radiação intensa e perturbações gravitacionais violentas.

"Sabemos há algum tempo que os planetas podem sobreviver à transformação de sua estrela central, mas este é o primeiro exemplo de um sistema complexo com um disco duplo de detritos e potencialmente dois planetesimais sobreviventes", afirma Fusillo em comunicado. "O sistema oferece um vislumbre raro do processo violento e caótico pelo qual um sistema planetário encontra o seu fim."

A anã branca J1328−1450 é o núcleo denso e queimado deixado para trás quando uma estrela similar ao Sol ficou sem combustível. O disco de detritos ao seu redor provavelmente consiste nos remanescentes de planetas que foram vaporizados em pedaços enquanto a estrela morria.

A descoberta mais surpreendente reside nos detalhes. Todos os discos de detritos conhecidos ao redor de anãs brancas compartilham a mesma assinatura observacional: um disco plano e rotativo simples. Mas as novas observações, realizadas com o instrumento X-Shooter no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), no deserto do Atacama, no Chile, mostram que o sistema J1328−1450 quebra completamente esse padrão.

Ao medir a velocidade do gás orbitando a anã branca, os astrônomos descobriram que ele se move em duas velocidades distintas, o que indica que o gás está distribuído em dois discos concêntricos com uma lacuna entre eles. A explicação mais plausível é que esses dois discos gasosos são mantidos por dois corpos planetários — um do tamanho de um asteroide típico no anel interno e outro do tamanho de Plutão no anel externo — que sobreviveram à morte da estrela e continuam a manter os discos ativos.

O que torna o achado ainda mais interessante é a composição diferente dos dois anéis. Os dados indicam que o anel interno é rico em gás de magnésio, enquanto o externo está largamente desprovido dele. Isso sugere que os planetesimais que alimentam os anéis se originaram de dois corpos com composições químicas diferentes — possivelmente um corpo rochoso metálico interno e um corpo gelado externo, em uma configuração que lembra o nosso próprio Sistema Solar, com os asteroides do cinturão interno e os corpos gelados do cinturão de Kuiper.

O Sol se tornará uma anã branca em cerca de 5 bilhões de anos. Nesse processo, ele se expandirá até possivelmente engolir Mercúrio, Vênus e talvez a Terra. Os planetas que sobreviverem à fase de gigante vermelha continuarão a orbitar o núcleo remanescente, mas as perturbações gravitacionais — especialmente de gigantes gasosos como Júpiter e Saturno — poderão lançar asteroides e cometas em direção à anã branca, criando discos de detritos como os observados em J1328−1450.

"O Sistema Solar pode passar pelo mesmo fim", observa o co-autor Ignacio Lagos-Vilches, do ESO. "Este sistema oferece um vislumbre notável do que o futuro dos sistemas planetários, incluindo sistemas como o nosso, pode parecer."

A descoberta tem implicações que vão além da astrofísica teórica. Os discos de detritos ao redor de anãs brancas são usados como laboratórios para estudar a composição química de sistemas planetários que não podemos mais observar diretamente. Ao analisar a luz que atravessa esses discos, os astrônomos podem determinar quais elementos químicos foram engolidos pela estrela — essencialmente, fazer uma análise de composição planetária remotamente.

A configuração dupla observada em J1328−1450 abre uma nova frente nessa análise: em vez de um disco homogêneo, agora temos duas regiões com composições distintas, o que permite comparações mais refinadas entre os materiais que foram destruídos. É como encontrar dois esqueletos planetários com histórias químicas diferentes, em vez de apenas um.

O que a descoberta nos ensina, acima de tudo, é que a morte de uma estrela não é necessariamente o fim de tudo. Os detritos que restam contam a história do que um dia foi um sistema planetário vivo — com planetas, asteroides e cometas — e dão forma a um novo cenário cósmico: um cemitério elegante e complexo, onde os restos do passado ainda giram, silenciosamente, em torno da memória de uma estrela que já foi.

Fontes: The Verge, ESO, Nautilus

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