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A estrela mais velha da nossa galáxia orbitada por detritos planetesimais, caracterizando um sistema solar, pode ter sido identificada por astrônomos da Universidade de Warwick, no Reino Unido.
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A descoberta foi publicada neste sábado (5) em uma edição da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (via Phys.org). Esta publicação concluiu que duas anãs brancas localizadas a 90 anos-luz da Terra, bem como os restos de seus sistemas planetários em órbita, têm mais de 10 bilhões de anos.
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Uma anã branca é uma estrela que queimou todo o seu combustível e derramou suas camadas externas e agora passa por um processo de encolhimento e resfriamento. Durante este processo, quaisquer planetas em órbita serão interrompidos e, em alguns casos, destruídos, com seus detritos deixados para se acumular na superfície da anã branca.
Neste estudo, a equipe de astrônomos liderada pela Universidade de Warwick analisou duas anãs brancas incomuns, detectadas pelo observatório espacial GAIA da Agência Espacial Europeia. As duas estrelas estão poluídas por detritos planetários, com uma delas sendo incomumente azul, enquanto a outra é a mais fraca e vermelha já encontrada nas vizinhanças da nossa galáxia. Por isso, a equipe submeteu ambas a uma análise mais aprofundada.
Utilizando dados espectroscópicos e fotométricos do GAIA, do Dark Energy Survey e do instrumento X-Shooter no Observatório Europeu do Sul para descobrir há quanto tempo ele está esfriando, os astrônomos descobriram que a estrela “vermelha” WDJ2147-4035 tem cerca de 10,7 bilhões anos de idade, dos quais 10,2 bilhões de anos foram gastos esfriando como uma anã branca.
A espectroscopia envolve a análise da luz da estrela em diferentes comprimentos de onda, o que pode detectar quando os elementos na atmosfera da estrela estão absorvendo luz em cores diferentes, ajudando a determinar quais elementos são e quanto está presente.
Ao analisar o espectro de WDJ2147-4035, a equipe descobriu a presença dos metais sódio, lítio, potássio e carbono detectado provisoriamente se acumulando na estrela. Isto a torna a anã branca poluída por metal mais antiga já descoberta até agora.
A estrela “azul” WDJ1922+0233 é apenas um pouco mais jovem que WDJ2147-4035. Ela foi poluída por detritos planetários de composição semelhante à crosta continental da Terra. A equipe científica concluiu que a cor azul de WDJ1922+0233, apesar de sua temperatura de superfície fria, é causada por sua atmosfera mista incomum de hélio-hidrogênio.
Os detritos encontrados na atmosfera de hélio quase puro e de alta gravidade da estrela vermelha WDJ2147-4035 são de um antigo sistema planetário que sobreviveu à evolução da estrela para uma anã branca, levando os astrônomos a concluir que este é o mais antigo sistema planetário em torno de uma anã branca descoberto na Via Láctea.
A autora principal Abbigail Elms, estudante de Ph.D. do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “essas estrelas poluídas por metais mostram que a Terra não é única, existem outros sistemas planetários com corpos planetários semelhantes à Terra. 97% de todas as estrelas se tornarão anãs brancas e são tão onipresentes ao redor do universo que é muito importante entender, especialmente essas estrelas extremamente frias. Formadas a partir das estrelas mais antigas da nossa galáxia, as anãs brancas frias fornecem informações sobre a formação e evolução de sistemas planetários em torno das estrelas mais antigas na Via Láctea.”
“Estamos encontrando os remanescentes estelares mais antigos na Via Láctea que estão poluídos por planetas parecidos com a Terra. É incrível pensar que isso aconteceu na escala de 10 bilhões de anos, e que esses planetas morreram muito antes de a Terra ser formada.”
Os astrônomos também podem usar os espectros da estrela para determinar a rapidez com que esses metais estão afundando no núcleo da estrela, o que lhes permite olhar para trás no tempo e determinar a abundância de cada um desses metais no corpo planetário original. Ao comparar essas abundâncias com corpos astronômicos e material planetário encontrados em nosso próprio sistema solar, podemos adivinhar como esses planetas seriam antes de a estrela morrer e se tornar uma anã branca – mas no caso de WDJ2147-4035, isso se provou desafiador.
“A estrela vermelha WDJ2147-4035 é um mistério, pois os detritos planetários acumulados são muito ricos em lítio e potássio e diferentes de qualquer coisa conhecida em nosso próprio sistema solar”, explicou Abbigail. “Esta é uma anã branca muito interessante, pois sua temperatura de superfície ultra-fria, os metais que a poluem, sua idade avançada e o fato de ser magnética a tornam extremamente rara.”
“Quando essas estrelas antigas se formaram há mais de 10 bilhões de anos, o universo era menos rico em metais do que é agora, já que os metais são formados em estrelas evoluídas e gigantescas explosões estelares”, disse o professor Pier-Emmanuel Tremblay, do Departamento de Física da Universidade de Warwick. “As duas anãs brancas observadas fornecem uma excitante janela para a formação planetária em um ambiente pobre em metal e rico em gás que era diferente das condições quando o sistema solar foi formado.”
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