Fenômeno peculiar do Universo pode ter tido origem revelada

Astrônomos podem ter descoberto a origem de um dos mais peculiares fenômenos do Universo: o duplo Júpiter quente. O grupo rodou simulações de computador para entender como um sistema com duas estrelas, com um gigante gasoso em cada, pode se formar no cosmos.

Conhecidos como “Jupíteres quentes”, esse grupo de exoplanetas ultrapassa os 1500 °C de temperatura e tem o tamanho aproximado de Júpiter. Eles orbitam há uma distância tão próxima de suas estrelas que uma volta completa poder durar menos de um dia.

Em 1995, os astrônomos suíços Michel Mayor e Didier P. Queloz descobriram o primeiro desses gigantes gasosos. Nomeado de 51 Pegasi, o estudo desse peculiar planeta rendeu aos cientistas o Nobel de Física de 2019. Desde então, novos “Jupíteres quentes” não pararam de ser detectados pelo Universo.

Esses astros são considerados raros, sendo encontrados orbitando apenas 1% das estrelas. Porém, ainda mais anormais são os duplos Jupíteres quentes — um caso encontrado em sistemas com duas estrelas orbitando uma a outras, enquanto um gigante gasoso se forma ao redor de cada uma.

Jupíteres quentes estão próximos a suas estrelas hospedeiras. (Imagem: Artsiom P / Shutterstock)

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Jupíteres se formam em uma “espécie de dança”

Uma nova pesquisa, publicada no periódico The Astrophysical Journal, revelou como ocorre o processo de formação desses raros gigantes gasosos. O fenômeno é conhecido como migração de von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK).

Esse mecanismo sugere que após um longo período, planetas com órbitas incomuns podem sofrer a influência da gravidade de outro objeto. Nesse caso, a ZLK é capaz de criar um Júpiter quente ao aproximar um gigante gasoso de uma estrela vizinha.

“O mecanismo ZLK é uma espécie de dança. Em um sistema binário, a estrela extra pode moldar e distorcer as órbitas dos planetas, fazendo com que eles migrem para dentro”, disse Malena Rice, professora de astronomia na Universidade de Yale e uma das autoras do artigo, em um comunicado.

Para chegar a essa conclusão, os pesquisadores rodaram simulações numéricas da evolução de uma dupla de estrelas com um planeta cada. A equipe trabalhou com dados do Arquivo de Exoplanetas da NASA e da missão de rastreamento de estrelas Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA).

“Com o código certo e poder de computação suficiente, podemos explorar como os planetas evoluem ao longo de bilhões de anos — movimentos que nenhum humano poderia observar em toda a vida, mas que ainda assim podem deixar marcas para nós observarmos”, explicou Yurou Liu, pesquisadora e uma das autoras do estudo.

A animação feita pelos pesquisadores ilustra a formação de um duplo Júpiter quente. Ao longo de milhões de anos, a órbita de um planeta semelhante a Júpiter é gradualmente esticada por perturbações de uma estrela companheira. Eventualmente, a órbita se torna tão alongada que o planeta passa extremamente perto de sua estrela hospedeira, onde a força da gravidade rapidamente extrai energia orbital e encolhe a órbita para dentro. (Imagem: Tiger Lu / Universidade de Yale)

Um pontapé para futuras descobertas

Os pesquisadores se surpreenderam com a descoberta. Liu disse que a existência desses gigantes gasosos desafia os conceitos anteriores de formação planetária, sendo um mecanismo inovador.

“Esperávamos que planetas gigantes se formassem bem longe de suas estrelas hospedeiras. Essa descoberta torna os Jupíteres quentes acessíveis e misteriosos, além de um objeto de estudo que vale a pena”, comentou a cientista.

A equipe dá uma sugestão para os astrônomos que forem buscar pelos duplos Jupíteres quentes daqui em diante: olhar para os diversos gigantes gasosos quentes conhecidos com uma segunda estrela próxima. Com a inédita descoberta, agora cabe a outros pesquisadores apontar seus telescópios para o céu noturno em busca desses raros exoplanetas.