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Misterioso sinal do espaço pode ter origem revelada após décadas

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Astrônomos identificaram um possível caso de destruição planetária na Nebulosa da Hélice, a cerca de 650 anos-luz da Terra. A responsável seria WD 2226-210, uma anã branca localizada no centro dessa nebulosa. Essa descoberta pode explicar um enigma que intriga cientistas há mais de 40 anos: um sinal persistente de raios-X vindo dessa região.

Um estudo aceito para publicação pelo periódico científico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugere que esses raios-X podem ser resultado de detritos de um planeta sendo puxados pela anã branca. A pesquisa analisou dados dos telescópios espaciais Chandra, da NASA, e XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), e encontrou evidências de que a estrela central pode ter dilacerado um planeta que chegou perto demais.

Em poucas palavras:

  • Astrônomos detectaram sinais de destruição planetária na Nebulosa da Hélice;
  • A anã branca WD 2226-210 pode estar puxando detritos de um planeta destruído;
  • Raios-X intensos persistentes há quatro décadas na região indicam material caindo sobre a estrela;
  • O planeta pode ter migrado e sido dilacerado pela gravidade da anã branca;
  • Dados mostram variação cíclica nos raios-X a cada 2,9 horas;
  • Descoberta sugere uma nova classe de anãs brancas que destroem planetas.
WD 2226-210 e a Nebulosa da Hélice. Em cerca de 5 bilhões de anos, nosso Sol ficará sem combustível e se expandirá, possivelmente engolindo a Terra – como é o caso analisado pelo estudo. Crédito: Raio-X: NASA/CXC/SAO/Univ México/S. Estrada-Dorado et al.; Ultravioleta: NASA / JPL; Óptica: NASA / ESA / STScI (M. Meixner) / NRAO (TA Reitor); Infravermelho: ESO/VISTA/J. Emerson; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/K. Arcand

A Nebulosa da Hélice é o que resta de uma estrela semelhante ao Sol que, ao final de sua vida, perdeu as camadas externas, deixando apenas seu núcleo denso e quente – a anã branca. Essa estrela remanescente normalmente não emitiria raios-X intensos, o que levou os astrônomos a investigar a origem desse sinal incomum.

Fonte de raio-X permanece um mistério há 40 anos

Segundo um comunicado da NASA, desde a década de 1980, missões espaciais como o Observatório Einstein e o telescópio alemão ROSAT registraram emissões altamente energéticas no centro da nebulosa. No entanto, a fonte desse fenômeno permaneceu um mistério. 

Com as novas observações, os cientistas sugerem que restos de um planeta, destruído pelas forças gravitacionais da anã branca, estão caindo sobre sua superfície e gerando essa radiação.

O estudo também indica que o planeta não estava originalmente tão próximo da anã branca. Ele pode ter migrado para dentro ao interagir gravitacionalmente com outros corpos do sistema. Uma vez suficientemente perto, a intensa atração da anã branca teria rasgado parcial ou completamente sua estrutura, formando um disco de detritos ao redor da estrela.

A equipe analisou dados de satélites entre 1992 e 2002 e notou que a emissão de raios-X permaneceu relativamente constante, mas com uma leve variação cíclica a cada 2,9 horas. Esse padrão pode indicar a presença de material orbitando muito próximo da estrela, reforçando a hipótese da destruição planetária.

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Observação inédita de destruição planetária completa por uma anã branca

Estudos anteriores já haviam identificado um planeta do tamanho de Netuno orbitando WD 2226-210 em menos de três dias. Os novos dados sugerem que um planeta ainda maior, possivelmente semelhante a Júpiter, pode ter existido e sido despedaçado pela força gravitacional da anã branca.

Esse caso pode ser um exemplo extremo de um fenômeno observado em outras anãs brancas. Algumas estrelas desse tipo já foram vistas puxando material de planetas próximos, mas sem destruí-los tão rapidamente. A descoberta sugere que pode existir uma nova classe de estrelas variáveis, caracterizadas pela interação intensa com planetas próximos.

O estudo foi conduzido por uma equipe internacional de cientistas, composta por pesquisadores da Universidade Nacional Autônoma do México, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (Espanha) e da Academia Sinica (Taiwan). Os resultados reforçam a ideia de que sistemas planetários podem sofrer transformações dramáticas mesmo após a morte de suas estrelas centrais.

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PDS70

Astrônomos capturam detalhes inéditos de planetas em formação

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Pesquisadores da Universidade do Arizona, nos EUA, obtiveram imagens sem precedentes de planetas extremamente jovens ao redor de uma estrela localizada a 370 anos-luz da Terra. A observação foi feita com o instrumento Magellan Adaptive Optics Xtreme (MagAO-X), um sistema avançado que corrige a turbulência da atmosfera terrestre.

Com apenas 5 milhões de anos, a estrela PDS 70 é um bebê cósmico se comparado ao Sol, que tem mais de 4,5 bilhões de anos. Em torno dela, foram detectados dois planetas em formação, que receberam os nomes de PDS 70 b e PDS 70 c. As imagens revelaram anéis compactos de poeira ao redor deles, que podem dar origem a luas.

A equipe também registrou mudanças inesperadas no brilho dos planetas, uma característica da juventude agitada do sistema. Essas variações sugerem um intenso processo de crescimento, com os planetas acumulando material ao seu redor. O estudo foi publicado no periódico científico The Astronomical Journal.

Como o MagAO-X consegue imagens tão nítidas de planetas distantes?

O MagAO-X funciona de maneira semelhante aos fones de ouvido com cancelamento de ruído, mas aplicado à óptica. Ele utiliza um espelho deformável que se ajusta duas mil vezes por segundo para corrigir as distorções causadas pela atmosfera terrestre. Isso permite que um telescópio no solo registre imagens tão nítidas quanto as de telescópios espaciais.

Esse instrumento foi acoplado ao Telescópio Magalhães, de 6,5 metros, que fica no Observatório Las Campanas, no Chile. Com essa tecnologia, os astrônomos puderam enxergar detalhes incríveis dos planetas em formação. 

Diagrama dos discos de poeira no sistema PDS 70. Crédito: Emmeline Close e Laird Close

Sistema Solar pode ter sido parecido com isso no passado

Os astrônomos acreditam que, há bilhões de anos, o Sistema Solar pode ter se parecido com o sistema PDS 70. A estrela é cercada por um vasto disco de gás e poeira, que apresenta uma grande lacuna. Essa região livre de poeira pode indicar a presença de planetas massivos que, como “aspiradores cósmicos”, varrem e reorganizam o material ao redor.

Planetas tão jovens como esses são extremamente raros de serem encontrados. Entre os mais de cinco mil exoplanetas conhecidos, PDS 70 b e c estão entre os poucos cuja formação ainda pode ser observada diretamente. Para os cientistas, estudar esses objetos pode ajudar a entender melhor como planetas e luas se formam.

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Planetas ainda estão em desenvolvimento

Apesar de já serem várias vezes mais massivos que Júpiter, os planetas PDS 70 b e c ainda estão acumulando material de sua “nuvem de nascimento”. Esse processo acontece por meio de quedas de gás hidrogênio em suas atmosferas, um fenômeno que faz com que eles brilhem em um comprimento de onda chamado H-alfa.

O MagAO-X conseguiu detectar esse brilho e distinguir as estruturas ao redor dos planetas. As imagens revelaram, pela primeira vez, anéis de poeira iluminados pela luz da estrela central. Esse material provavelmente formará luas no futuro.

Além disso, os astrônomos notaram mudanças rápidas no brilho dos planetas. Em apenas três anos, PDS 70 b perdeu 80% de seu brilho, enquanto PDS 70 c ficou duas vezes mais luminoso. A explicação mais provável é que a quantidade de gás sendo absorvida por cada planeta mudou drasticamente nesse curto intervalo de tempo.

“É como se um dos planetas tivesse entrado em dieta enquanto o outro estivesse se banqueteando com hidrogênio”, brincou o pesquisador Laird Close, em um comunicado. No entanto, os cientistas ainda não sabem ao certo o que está causando essas variações extremas.

A equipe pretende continuar investigando protoplanetas ao redor de outras estrelas jovens usando o MagAO-X. Mesmo no limite das capacidades atuais, novas melhorias tecnológicas devem tornar essas descobertas mais comuns nos próximos anos.

O astrônomo Jared Males, líder do projeto, destacou a importância de investir em telescópios terrestres cada vez maiores. “No solo, podemos construir telescópios muito maiores do que no espaço. Esse estudo mostra como instrumentos avançados podem permitir descobertas impressionantes a partir da Terra”.

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