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Astrônomos da Universidade de Warwick, no Reino Unido, afirmam ter observado o exato momento em que restos de planetas destruídos impactam a superfície de uma estrela anã branca. Um artigo publicado nesta quarta-feira (9), na revista Nature, descreve os resultados do que pode ser a primeira medição direta do acréscimo de material rochoso em uma anã branca, confirmando décadas de evidências indiretas de adição em mais de mil estrelas até agora.
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Segundo os autores do estudo, o evento observado ocorreu bilhões de anos após a formação do sistema planetário analisado, e foi detectado por meio de raios-X.
O destino da maioria das estrelas, como o nosso Sol, é se tornar uma anã branca. Mais de 300 mil anãs brancas foram descobertas em nossa galáxia, e acredita-se que muitas estão acumulando os detritos de planetas e outros objetos que já as orbitaram.
Por décadas, cientistas usaram espectroscopia em comprimentos de onda ópticos e ultravioletas para medir as abundâncias de elementos na superfície das estrelas e descobrir a partir disso a composição do objeto de onde esses elementos vieram. Assim, os astrônomos têm evidências indiretas de que esses objetos estão ativamente se acumulando. As observações espectroscópicas mostram entre 25% e 50% das anãs brancas com elementos pesados como ferro, cálcio e magnésio poluindo suas atmosferas. Até agora, no entanto, eles não tinham visto o material sendo atraído para a estrela.
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“Finalmente, vimos material entrando na atmosfera da estrela”, declarou Tim Cunningham, professor do Departamento de Física da Universidade de Warwick e autor principal do estudo. “É a primeira vez que conseguimos obter uma taxa de acreção que não depende de modelos detalhados da atmosfera da anã branca. O que é bastante notável é que ele concorda extremamente bem com o que foi feito antes”.
De acordo com Cunningham, anteriormente, as medidas das taxas de acreção que utilizavam espectroscopia dependiam de modelos de anã branca. “Estes são modelos numéricos que calculam a rapidez com que um elemento se afunda da atmosfera para dentro da estrela, e isso lhe diz o quanto está caindo na atmosfera como uma taxa de acreção. Você pode então trabalhar para trás e descobrir o quanto de um elemento estava no corpo original, seja um planeta, lua ou asteroide”.
Uma anã branca é uma estrela que queimou todo o seu combustível e expeliu suas camadas externas, potencialmente destruindo ou perturbando quaisquer corpos orbitais no processo.
À medida que o material desses corpos é atraído para dentro da estrela a uma taxa alta o suficiente, ele bate em sua superfície, formando um plasma aquecido por choque. Esse plasma, com uma temperatura entre 100 mil e um milhão de graus kelvin, então, se instala na superfície, e à medida que esfria, emite raios-X que podem ser detectados.
Astrônomos usaram dados do Observatório de Raios-X Chandra
Raios-X são semelhantes à luz que nossos olhos podem ver, mas têm muito mais energia. Eles são criados por elétrons muito rápidos (as conchas externas dos átomos, que compõem toda a matéria ao nosso redor). Comumente conhecido por seu uso na medicina, os raios-X, na astronomia, são a impressão digital chave do material que chove em objetos exóticos, como buracos negros e estrelas de nêutrons.
Usando dados do Observatório de Raios-X Chandra, normalmente usado para detectar raios-X de buracos negros e estrelas de nêutrons que estão se acumulando, os astrônomos puderam para analisar a anã branca próxima G29-38.
Com a melhor resolução angular de Chandra sobre outros telescópios, eles puderam isolar a estrela alvo de outras fontes de raios-X e visualizaram, pela primeira vez, raios-X de uma anã branca isolada.
“O que é realmente emocionante sobre esse resultado é que estamos trabalhando em um comprimento de onda diferente, raios-X, e isso nos permite sondar um tipo completamente diferente de física”, disse Cunningham. “Essa detecção fornece a primeira evidência direta de que as anãs brancas estão atualmente acumulando os remanescentes de antigos sistemas planetários. Sondar o acréscimo dessa forma fornece uma nova técnica pela qual podemos estudar esses sistemas, oferecendo um vislumbre do provável destino dos milhares de sistemas exoplanetários conhecidos, incluindo nosso próprio sistema solar”.
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