A concepção de um artista de um cinturão de poeira ao redor de uma estrela brilhante. A evidência de tal anel de detritos com uma composição variável no tempo foi encontrada em torno de uma estrela anã branca fraca, os principais cientistas a propor que colisões e aglomerações entre os componentes do disco podem levar ao brilho e escurecimento da luz das estrelas conforme observado. Crédito:Telescópio Espacial Spitzer da NASA e Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia
A variabilidade estelar há muito oferece insights sobre as propriedades físicas das estrelas. A estrela Mira (Omicron Ceti), por exemplo, foi assim chamado em 1596 por astrônomos holandeses que ficaram surpresos com seu brilho milagroso por causa do que agora sabemos ser devido a mudanças periódicas em seu tamanho e temperatura. Variabilidade muito menos dramática também pode ser causada quando uma estrela tem um disco de poeira que ocasionalmente bloqueia parte de sua luz quando vista da Terra. Estrelas menores e mais fracas normalmente estão fora do alcance para estudos de variabilidade, mas às vezes seus discos (quando os possuem) podem gerar detritos suficientes para afetar mudanças detectáveis na luz das estrelas.
Para astrônomos interessados em como os planetas se formaram a partir de discos de poeira ao redor de estrelas de todos os tipos, esses sistemas menores têm o potencial de restringir o quadro mais amplo da formação e evolução do planeta, especialmente se eles sinalizam algum evento dramático ou fase evolutiva importante como a fase de bombardeio pesado tardio de nosso sistema solar. Algumas mudanças nos discos exoplanetários já foram detectadas. Cometas, por exemplo, são conhecidos por estarem presentes em um punhado de sistemas por meio de variações nos espectros óptico e ultravioleta das estrelas e via escurecimento estelar irregular.
Uma estrela anã branca é o produto final evolutivo de estrelas como o nosso sol, que, em mais sete bilhões de anos ou mais, não será mais capaz de sustentar a queima de seu combustível nuclear. Com apenas cerca de metade de sua massa restante, ela encolherá para uma fração de seu raio e se tornará uma anã branca. Estrelas anãs brancas são comuns, o mais famoso sendo o companheiro da estrela mais brilhante do céu, Sírius. O astrônomo do CfA Scott Kenyon fez parte de uma equipe que estuda a estrela anã branca GD56 há 11,2 anos, e viu sua luz subir e descer em cerca de 20%, consistente com a produção de poeira ou esgotamento de seu disco.
A equipe usou a câmera IRAC no Spitzer, a missão WISE, e observações terrestres dos telescópios UKIRT e Keck para caracterizar essas flutuações. Eles descobriram que não houve mudança na cor da luz, implicando que toda a poeira sendo destruída ou criada estava aproximadamente à mesma temperatura, e, portanto, provavelmente estava localizado aproximadamente à mesma distância da estrela. Os cientistas levantam a hipótese de que a atração gravitacional ou trituração colisional entre as partículas do disco são responsáveis pelas diminuições ou aumentos, respectivamente, na área empoeirada do disco e, portanto, na obscuridade variável.
Esses tipos de atividades de disco são conhecidos por serem comuns em discos em torno de estrelas jovens, mas eram estrelas inesperadas muito mais velhas como esta anã branca. Os autores concluem observando que o processamento ativo de poeira como o que ocorre aqui pode resultar em material caindo sobre a estrela e sendo detectado em abundâncias aumentadas de elementos no espectro estelar.