Descobertos os destroços planetários mais antigos da Via Láctea

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Mark Garlick / Universidade de Warwick

Sentimento de artista das antigas anãs brancas, WDJ2147-4035 e WDJ1922+0233, rodeadas por detritos planetários em trajectória, que são acretados nas estrelas e poluem as suas atmosferas. WDJ2147-4035 é extremamente vermelha e escura, enquanto que WDJ1922+0233 é invulgarmente azul.

Os destroços são uma pista do que poderá sobrevir com o Sistema Solar daqui a 15 milénio milhões de anos, quando o Sol se tornar uma anã branca.

Astrónomos liderados pela Universidade de Warwick identificaram a estrela mais antiga na nossa Galáxia que está a acretar detritos de planetesimais em trajectória, um dos mais antigos sistemas planetários rochosos e gelados descobertos na Via Láctea.

Os seus achados, que foram publicados na edição de 5 de novembro da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, concluem que uma ténue anã branca localizada a 90 anos-luz da Terreno, muito porquê os remanescentes do seu sistema planetário em trajectória, têm mais de 10 milénio milhões de anos.

O sorte da maioria das estrelas, incluindo aquelas porquê o nosso Sol, é tornarem-se uma anã branca.

O sorte do Sol está selado. Foi selado pela sisudez nos primeiros dias da sua formação. Daqui a vários milhares de milhões de anos, o Sol tornar-se-á uma gigante vermelha, eliminará grande secção das suas finas camadas externas e depois entrará em colapso para se tornar uma anã branca.

Uma anã branca é uma estrela que queimou todo o seu combustível e libertou as suas camadas exteriores e está agora a tolerar um processo de encolhimento e esfriamento.

Durante nascente processo, quaisquer planetas em trajectória serão perturbados e, em alguns casos, destruídos, restando os seus detritos que acretam para a superfície da anã branca.

Para nascente estudo, a equipa de astrónomos, liderada pela Universidade de Warwick, modelou duas anãs brancas invulgares que foram detetadas pelo observatório espacial Gaia da ESA.

Ambas as estrelas estão poluídas por detritos planetários, tendo uma delas sido encontrada com um tom invulgarmente azul, enquanto a outra é a mais ténue e vermelha encontrada até à data na nossa vizinhança galáctica – a equipa submeteu ambas a uma estudo mais aprofundada.

Usando dados espectroscópicos e fotométricos do Gaia, do DES (Dark Energy Survey) e do instrumento X-Shooter no ESO para ordenar há quanto tempo está a resfriar, os astrónomos descobriram que a estrela “vermelha” WDJ2147-4035 tem muro de 10,7 milénio milhões de anos, dos quais 10,2 milénio milhões foram passados a resfriar porquê uma anã branca.

A espectroscopia envolve a estudo da luz estelar em diferentes comprimentos de vaga, que pode detetar quando os elementos da atmosfera da estrela estão a chupar luz a cores diferentes e ajuda a ordenar quais são esses elementos e em que quantidade.

Ao averiguar o espectro de WDJ2147-4035, a equipa encontrou a presença dos metais sódio, lítio, potássio e tentativamente carbono – fazendo desta a anã branca mais antiga, poluída por metais, invenção até agora.

A segunda estrela “azul”, WDJ1922+0233, é exclusivamente ligeiramente mais novidade que WDJ2147-4035 e foi poluída por detritos planetários de formação semelhante à da crosta continental da Terreno.

A equipa científica concluiu que a cor azul de WDJ1922+0233, apesar da sua fria temperatura superficial, é provocada pela sua invulgar atmosfera mista de hélio-hidrogénio.

Os detritos encontrados na atmosfera de hélio quase puro e de subida sisudez da estrela vermelha WDJ2147-4035 são de um macróbio sistema planetário que sobreviveu à evolução da estrela em anã branca, levando os astrónomos a concluir que nascente é o mais macróbio sistema planetário em torno de uma anã branca invenção na Via Láctea.

A autora principal Abbigail Elms, estudante de doutoramento no Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse que “estas estrelas poluídas por metais mostram que a Terreno não é única, existem por aí outros sistemas planetários com corpos semelhantes à Terreno”.

97% de todas as estrelas tornar-se-ão anãs brancas e são tão omnipresentes no Universo que são muito importantes de compreender, mormente estas extremamente frias. Formadas a partir das estrelas mais antigas da nossa Galáxia, as anãs brancas frias fornecem informações sobre a formação e evolução dos sistemas planetários em torno das estrelas mais antigas da Via Láctea”, acrescentou Elms.

“Estamos a encontrar os remanescentes estelares mais antigos da Via Láctea que foram poluídos por planetas outrora semelhantes à Terreno. É espantoso pensar que isto aconteceu à graduação de dez milénio milhões de anos e que esses planetas morreram muito antes mesmo da Terreno ter sido formada”.

Os astrónomos também podem utilizar os espectros da estrela para ordenar a rapidez com que esses metais afundam no núcleo da estrela, o que lhes permite olhar para trás no tempo e ordenar a riqueza de cada um desses metais no corpo planetário original.

Ao confrontar dessas abundâncias com corpos astronómicos e material planetário encontrado no nosso próprio Sistema Solar, podemos supor porquê teriam sido esses planetas antes da estrela morrer e se tornar uma anã branca – mas no caso de WDJ2147-4035, isso provou ser um repto.

Abbigail explica: “A estrela vermelha WDJ2147-4035 é um mistério, uma vez que os detritos planetários que acretou são muito ricos em lítio e potássio, ao contrário de qualquer objeto sabido no nosso próprio Sistema Solar. Esta é uma anã branca muito interessante, uma vez que a sua temperatura superficial ultrafria, os metais que a poluem, a sua idade, e o facto de ser magnética, a tornam extremamente rara.

O professor Pier-Emmanuel Tremblay, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, explica que “quando estas estrelas velhas se formaram, há mais de 10 milénio milhões de anos, o Universo era menos rico em metais do que é agora, uma vez que os metais são formados em estrelas evoluídas e em explosões estelares gigantescas”.

“As duas anãs brancas observadas proporcionam uma janela excitante para a formação planetária num envolvente pobre em metais e rico em gás que era dissemelhante das condições quando o Sistema Solar foi formado“, acrescenta o professor.

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