Um vislumbre dramático das consequências de uma colisão entre dois exoplanetas está dando aos cientistas uma visão do que pode acontecer quando os planetas se chocam. Um evento semelhante em nosso próprio sistema solar pode ter formado a lua.

Conhecido como BD +20 307, este sistema de estrela dupla está a mais de 300 anos-luz da Terra, com estrelas que têm pelo menos um bilhão de anos. No entanto, este sistema maduro mostrou sinais de redemoinho de detritos empoeirados que não são frios, como seria de se esperar em torno de estrelas desta idade. Em vez, os detritos estão quentes, reforçando que foi feito há relativamente pouco tempo pelo impacto de dois corpos do tamanho de planetas.

Uma década atrás, as observações deste sistema por observatórios terrestres e pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA deram os primeiros indícios desta colisão quando os destroços quentes foram encontrados pela primeira vez. Agora, o Observatório Estratosférico para Astronomia Infravermelha, SOFIA, revelou que o brilho infravermelho dos detritos aumentou em mais de 10 por cento - um sinal de que agora há ainda mais poeira quente.

Publicado no Astrophysical Journal , os resultados também apóiam que uma colisão extrema entre exoplanetas rochosos pode ter ocorrido há relativamente pouco tempo. Colisões como essas podem mudar os sistemas planetários. Acredita-se que uma colisão entre um corpo do tamanho de Marte e a Terra, 4,5 bilhões de anos atrás, criou detritos que eventualmente formaram a lua.

"A poeira quente em torno do BD +20 307 nos dá uma ideia de como podem ser os impactos catastróficos entre exoplanetas rochosos, "disse Maggie Thompson, um estudante de graduação na Universidade da Califórnia, Santa Cruz, e o autor principal do artigo. "Queremos saber como esse sistema evolui posteriormente após o impacto extremo."

Os planetas se formam quando as partículas de poeira ao redor de uma jovem estrela se unem e aumentam com o tempo. Os detritos restantes permanecem após a formação de um sistema planetário, frequentemente distante, regiões frias como o Cinturão de Kuiper, localizado além de Netuno em nosso próprio sistema solar. Os astrônomos esperam encontrar poeira quente em torno de sistemas solares jovens. Conforme eles evoluem, as partículas de poeira continuam a colidir e eventualmente tornam-se pequenas o suficiente para serem expelidas de um sistema ou puxadas para dentro da estrela. Poeira quente ao redor de estrelas mais velhas, como nosso sol e os dois em BD +20 307, deveria ter desaparecido há muito tempo. Estudar os detritos empoeirados ao redor das estrelas não só ajuda os astrônomos a aprender como os sistemas de exoplanetas evoluem, mas também constrói um quadro mais completo da história de nosso próprio sistema solar.

"Esta é uma rara oportunidade de estudar colisões catastróficas que ocorrem no final da história de um sistema planetário, "disse Alycia Weinberger, cientista da equipe do Departamento de Magnetismo Terrestre da Carnegie Institution for Science em Washington, e investigador principal do projeto. "As observações do SOFIA mostram mudanças no disco empoeirado em uma escala de tempo de apenas alguns anos."

Observações infravermelhas, como os da câmera infravermelha de SOFIA chamada FORCAST, a câmera infravermelha de objeto fraco para o telescópio SOFIA, são essenciais para descobrir pistas escondidas na poeira cósmica. Quando observado com luz infravermelha, este sistema é muito mais brilhante do que o esperado apenas das estrelas. A energia extra vem do brilho dos detritos empoeirados, que não pode ser visto em outros comprimentos de onda.

Embora existam vários mecanismos que podem fazer com que a poeira brilhe mais intensamente - ela pode absorver mais calor das estrelas ou se aproximar delas -, é improvável que isso aconteça em apenas 10 anos, que é rápido como um relâmpago para mudanças cósmicas. Uma colisão planetária, Contudo, injetaria facilmente uma grande quantidade de poeira muito rapidamente. Isso fornece mais evidências de que dois exoplanetas colidiram um com o outro. A equipe está analisando os dados das observações de acompanhamento para ver se há mais mudanças no sistema.