Por anos, astrônomos olharam para o céu e especularam sobre o estranho comportamento de escurecimento da estrela de Tabby.

Identificado pela primeira vez há mais de um século, o brilho da estrela diminui ao longo de dias ou semanas antes de recuperar sua luminosidade anterior. Ao mesmo tempo, a estrela parece estar perdendo lentamente seu brilho geral, deixando os pesquisadores coçando a cabeça.

Agora, astrônomos da Universidade de Columbia acreditam ter desenvolvido uma explicação para essa estranheza.

Em um novo artigo publicado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society , astrofísicos Brian Metzger, Miguel Martinez e Nicholas Stone propõem que o escurecimento de longo prazo é o resultado de um disco de destroços - arrancado de um exomônio em derretimento - que está se acumulando e orbitando a estrela, bloqueando sua luz enquanto o material passa entre a estrela e a Terra.

"O exomoon é como um cometa de gelo que está evaporando e expelindo essas rochas para o espaço, "disse Metzger, professor associado de astrofísica da Universidade de Columbia e principal investigador do estudo. "Eventualmente, o exomoon irá evaporar completamente, mas levará milhões de anos para que a lua seja derretida e consumida pela estrela. Temos muita sorte em ver esse evento de evaporação acontecer. "

Tabby's Star, também conhecido como KIC 8462852 ou Boyajian's Star, tem o nome de Tabetha Boyajian, o astrofísico da Louisiana State University (LSU) que descobriu o comportamento incomum de escurecimento da estrela em 2015. Boyajian descobriu que Tabby's Star ocasionalmente diminui em brilho - às vezes em apenas 1 por cento e outras vezes em até 22 por cento - ao longo de dias ou semanas antes de recuperar seu brilho. Um ano depois, O astrônomo da LSU, Bradley Schaefer, descobriu que o brilho da estrela também está ficando mais fraco em geral com o tempo, escurecendo em 14 por cento entre 1890 e 1989.

Cientistas de todo o mundo propuseram uma variedade de teorias, variando de tempestades de cometas a "megaestruturas alienígenas, "para explicar as quedas de curto prazo no brilho, mas muito recentemente concordou com um culpado muito mais mundano - poeira.

Como um exoplaneta é destruído por fortes interações ou colisões com sua estrela-mãe, Metzger explicou, o exomoon orbitando o exoplaneta pode se tornar vulnerável à atração da estrela central do sistema. A força pode ser tão grande que a estrela arranca a exomona de seu planeta, fazendo com que o exomoon colida com uma estrela ou seja ejetado do sistema.

Em uma pequena porcentagem de casos, Contudo, a estrela rouba o exomoon e o coloca em uma nova órbita ao seu redor. Nesta nova órbita, o gelo, exomoon empoeirado é exposto à radiação da estrela que rasga suas camadas externas, criando nuvens de poeira que eventualmente são lançadas no sistema solar. Quando essas nuvens de poeira passam entre a estrela e a Terra, são observadas quedas intermitentes no brilho.

Isso explica o curto prazo, escurecimento inconsistente da estrela do gato malhado, mas os pesquisadores tiveram mais dificuldade em explicar o desbotamento geral de longo prazo.

A equipe de Columbia sugere que Tabby's Star raptou um exomoon de um agora há muito desaparecido, planeta próximo e o colocou em órbita ao seu redor, onde tem sido dilacerado por radiação estelar mais forte do que existia em sua órbita anterior. Pedaços das camadas de gelo empoeiradas do exomum, gás, e a rocha carbonosa tem sido capaz de suportar a pressão de explosão de radiação que ejeta nuvens de poeira de grãos menores, e o volátil, material de grão grande herdou a nova órbita do exomoon em torno da estrela de Tabby, onde forma um disco que bloqueia persistentemente a luz da estrela. A opacidade do disco pode mudar lentamente, à medida que nuvens de grãos menores passam e partículas maiores presas em órbita se movem do disco em direção à Estrela de Tabby, eventualmente ficando tão quente que derretem e caem na superfície da estrela.

Em última análise, depois de milhões de anos, a exomoon orbitando Tabby's Star irá evaporar completamente, os pesquisadores sugerem.

Martinez, um ex-aluno do Columbia College (CC'19) e pesquisador que trabalha com Metzger, disse que o modelo da equipe é único em sua hipótese sobre o que leva o planeta original em direção à estrela em primeiro lugar. "Isso naturalmente resulta em exomoons órfãs terminando em órbitas (altamente excêntricas) com precisamente as propriedades que pesquisas anteriores mostraram serem necessárias para explicar o escurecimento da estrela de Tabby, "Martinez disse." Nenhum outro modelo anterior foi capaz de juntar todas essas peças. "

Existem outros sistemas estelares que demonstram quedas de brilho incomuns, Martinez disse, e pode haver outras explicações para o fluxo que são igualmente convincentes. A estrela de Tabby é incomum porque é muito semelhante ao sol da Terra, mas exibe um comportamento drasticamente diferente. É a única estrela como esta entre um milhão de estrelas observadas pelo Kepler, mas há muitos milhões de vezes mais estrelas no universo que ainda não foram observadas.

O desafio agora é encontrar outras estrelas como Tabby's, que raptaram exomoons e ainda não terminaram de aniquilá-las. Se a explicação da equipe estiver correta, Metzger disse, indica que as luas são uma característica comum dos sistemas exoplanetários, fornecendo assim uma maneira de investigar a existência de exomoons.

"Não temos realmente nenhuma evidência de que luas existam fora de nosso sistema solar, mas uma lua sendo lançada em sua estrela hospedeira não pode ser tão incomum, "disse ele." Esta é uma contribuição para a ampliação de nosso conhecimento sobre os acontecimentos exóticos em outros sistemas solares que não saberíamos há 20 ou 30 anos. "