quinta-feira, 16 de maio de 2013

Hubble descobre estrelas mortas "poluídas" por detritos planetários



(Astronomia On Line - Portugal) O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA encontrou sinais de planetas tipo-Terra num local improvável: as atmosferas de um par de estrelas "queimadas" num aglomerado vizinho de estrelas. As estrelas anãs brancas estão poluídas por detritos de objectos tipo-asteróide caindo sobre elas. Esta descoberta sugere que a formação de planetas rochosos é comum em enxames, afirmam os investigadores.

As estrelas, conhecidas como anãs brancas - pequenos restos ténues de estrelas que já foram como o Sol - residem a 150 anos-luz no enxame estelar das Híades, na constelação de Touro. O enxame é relativamente jovem, com apenas 625 milhões de anos.

Os astrónomos acreditam que todas as estrelas se formam em enxames. No entanto, a procura por planetas nesses grupos não foram frutíferas - dos cerca de 800 exoplanetas conhecidos, apenas se conhecem quatro que orbitam estrelas em enxames. Esta escassez pode ser devida à natureza das estrelas no enxame, que são jovens e activas, produzindo erupções estelares e outras explosões que tornam difícil a sua análise em detalhe.

Um novo estudo liderado por Jay Farihi da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, observou estrelas "reformadas" do enxame em busca de sinais de formação planetária. As duas estrelas "poluídas" nas Híades fazem parte de uma busca por detritos planetários em torno de mais de 100 anãs brancas, liderado por Boris Gänsicke da Universidade de Warwick, também no Reino Unido. Usando modelos computacionais das atmosferas de anãs brancas, Detlev Koester da Universidade de Kiel, na Alemanha, está a determinar as abundâncias de vários elementos que podem ser traçados até planetas nos dados.

As observações espectroscópicas do Hubble identificaram silício nas atmosferas de duas anãs brancas, um dos principais ingredientes do material rochoso que forma a Terra e outros planetas terrestres no Sistema Solar. Este silício pode ter vindo de asteróides que foram triturados pela gravidade das anãs brancas quando passaram demasiado perto das estrelas. O material rochoso provavelmente formou um anel em torno das estrelas moribundas, que então atraiu o material para mais perto.

Os detritos detectados em torno das anãs brancas sugerem que planetas terrestres se formaram quando estas estrelas nasceram. Após as estrelas colapsarem para formar anãs brancas, os gigantes gasosos sobreviventes podem ter gravitacionalmente empurrado membros de quaisquer restantes cinturas de asteróides para órbitas muito excêntricas. As evidências de asteróides apontam para a possibilidade de planetas tipo-Terra no mesmo sistema. Os asteróides são os blocos de construção dos planetas. Os processos de formação planetária são ineficientes, e desenvolvem muitas vezes mais corpos pequenos que grandes - mas assim que os embriões rochosos com o tamanho de asteróides são construídos, seguem-se planetas.

"Nós identificámos evidências químicas para os blocos de construção de planetas rochosos," afirma Farihi. "Quando estas estrelas nasceram, construíram planetas, e há uma hipótese de ainda reterem alguns deles. Os sinais de detritos rochosos que vemos são prova disso - é pelo menos tão rochoso como os corpos terrestres primitivos no nosso Sistema Solar."

Além de encontrar silício nas atmosferas das estrelas nas Híades, o Hubble também detectou baixos níveis de carbono. Este é outro sinal da natureza rochosa dos detritos, pois os astrónomos sabem que os níveis de carbono devem ser muito baixos em material rochoso parecido com a Terra. Para a descoberta da sua fraca assinatura química foi necessária a utilização do poderoso instrumento COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble, dado que as impressões digitais do carbono só podem ser detectadas no ultravioleta, que não pode ser observado a partir de telescópios terrestres.

"A única coisa que a técnica de poluição de anãs brancas nos dá e que não conseguimos obter com qualquer outra técnica de detecção planetária, é a química dos planetas sólidos," afirma Farihi. "Com base na relação silício-carbono no nosso estudo, por exemplo, podemos realmente dizer que este material é basicamente parecido com a Terra."

Este novo estudo sugere que os asteróides com menos de 160 km de diâmetro (a equipa estimou o tamanho dos asteróides em queda ao medir a quantidade de poeira devorada pelas estrelas - cerca de 10 milhões de gramas por segundo, equivalente ao fluxo de um pequeno rio. Compararam então os dados com medições de material que cai sobre outras anãs brancas) foram gravitacionalmente dilacerados pelas forças de maré das anãs brancas, antes de eventualmente cair sobre as estrelas mortas (o estudo das Híades fornece mais informações sobre o que vai acontecer ao Sistema Solar quando o Sol morrer, daqui a cinco mil milhões de anos).

A equipa planeia analisar mais anãs brancas com a mesma técnica para identificar não só a composição das rochas, mas também dos corpos estelares. "A beleza desta técnica é que independentemente do que o Universo está a fazer, vamos ser capazes de o medir," afirma Farihi. "Temos vindo a utilizar o Sistema Solar como uma espécie de mapa, mas nós não sabemos o que o resto do Universo faz. Esperamos que com o Hubble e o seu poderoso espectrógrafo ultravioleta COS, e com os futuros telescópios terrestres de 30 e 40 metros, sejamos capazes de contar mais desta história."
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