Versão artística de um exoplaneta semelhante a Júpiter recém-descoberto orbitando uma anã branca, ou estrela morta. Este sistema é uma evidência de que os planetas podem sobreviver à fase explosiva gigante vermelha de sua estrela hospedeira e é o primeiro sistema planetário confirmado que serve como um análogo ao destino do Sol e de Júpiter em nosso próprio sistema solar. Crédito:Observatório W. M. Keck / Adam Makarenko
Os astrônomos descobriram o primeiro sistema planetário confirmado que se assemelha ao destino esperado do nosso sistema solar, quando o Sol atinge o fim de sua vida em cerca de cinco bilhões de anos.
Os pesquisadores detectaram o sistema usando o Observatório W. M. Keck em Maunakea, no Havaí; consiste em um planeta semelhante a Júpiter com uma órbita semelhante a Júpiter girando em torno de uma estrela anã branca localizada perto do centro de nossa galáxia, a Via Láctea.
"Esta evidência confirma que os planetas orbitando a uma distância grande o suficiente podem continuar a existir após a morte de sua estrela, "diz Joshua Blackman, pesquisador de pós-doutorado em astronomia na Universidade da Tasmânia, na Austrália, e principal autor do estudo. "Dado que este sistema é análogo ao nosso próprio sistema solar, sugere que Júpiter e Saturno podem sobreviver à fase de gigante vermelha do Sol, quando fica sem combustível nuclear e se autodestrói. "
O estudo está publicado na edição de hoje da revista. Natureza .
"O futuro da Terra pode não ser tão róseo porque está muito mais perto do Sol, "diz o co-autor David Bennett, um cientista pesquisador sênior da Universidade de Maryland e do Goddard Space Flight Center da NASA. "Se a humanidade quisesse se mudar para uma lua de Júpiter ou Saturno antes que o Sol fritasse a Terra durante sua fase supergigante vermelha, ainda permaneceríamos em órbita ao redor do Sol, embora não possamos contar com o calor do Sol como uma anã branca por muito tempo. "
Uma anã branca é o que estrelas da sequência principal como o nosso Sol se tornam quando morrem. Nos últimos estágios do ciclo de vida estelar, uma estrela queima todo o hidrogênio em seu núcleo e se transforma em uma estrela gigante vermelha. Em seguida, ele desmorona em si mesmo, encolhendo em uma anã branca, onde tudo o que resta é um quente, núcleo denso, tipicamente do tamanho da Terra e metade da massa do sol. Como esses corpos estelares compactos são pequenos e não têm mais o combustível nuclear para irradiar intensamente, as anãs brancas são muito fracas e difíceis de detectar.
Imagens de infravermelho próximo de alta resolução obtidas com o sistema ótico adaptativo de estrela guia de laser do Observatório Keck emparelhado com sua câmera de infravermelho próximo (NIRC2) revelam que a anã branca recém-descoberta tem cerca de 60 por cento da massa do Sol e seu exoplaneta sobrevivente é um gás gigante mundo que é cerca de 40% mais massivo do que Júpiter.
Renderização artística de uma estrela em seqüência moribunda com um planeta em órbita. A estrela está na fase de gigante vermelha quando queima o resto de seu combustível nuclear antes de entrar em colapso e formar um corpo menor, anã branca mais fraca. Crédito:Observatório W. M. Keck / Adam Makarenko
A equipe descobriu o planeta usando uma técnica chamada microlente gravitacional, que ocorre quando uma estrela próxima à Terra se alinha momentaneamente com uma estrela mais distante. Isso cria um fenômeno em que a gravidade da estrela de primeiro plano atua como uma lente e amplia a luz da estrela de fundo. Se houver um planeta orbitando a estrela mais próxima, ele distorce temporariamente a luz ampliada conforme o planeta passa zunindo.
Estranhamente, quando a equipe tentou procurar a estrela hospedeira do planeta, eles descobriram inesperadamente que a luz das estrelas não era brilhante o suficiente para ser comum, estrela da sequência principal. Os dados também descartaram a possibilidade de uma estrela anã marrom como hospedeira.
"Também conseguimos descartar a possibilidade de uma estrela de nêutrons ou um buraco negro hospedeiro. Isso significa que o planeta está orbitando uma estrela morta, uma anã branca, "diz o co-autor Jean-Philippe Beaulieu, Professor, Warren Chair of Astrophysics na University of Tasmania e Directeur de Recherche CNRS no Institut d'Astrophysique de Paris. "Ele oferece um vislumbre de como será o nosso sistema solar após o desaparecimento da Terra, chicoteado na morte cataclísmica de nosso Sol. "
Renderização artística de Júpiter e seu hospedeiro anão branco. Se os humanos sobreviverem para ver o Sol morrer, eles poderiam teoricamente mover-se para uma lua jupiteriana e permanecer com segurança em órbita. Contudo, eles não podiam contar com a diminuição do calor do cadáver estelar de nosso Sol, uma vez que ele desmorona em uma anã branca. Crédito:Observatório W. M. Keck / Adam Makarenko
A equipe de pesquisa planeja incluir suas descobertas em um estudo estatístico para descobrir quantas outras anãs brancas estão intactas, sobreviventes planetários.
A próxima missão da NASA, o Nancy Grace Roman Telescope (anteriormente conhecido como WFIRST), que visa gerar imagens diretas de planetas gigantes, ajudará a aprofundar sua investigação. Roman será capaz de fazer um levantamento muito mais completo dos planetas orbitando as anãs brancas localizadas no bojo Galáctico no centro da Via Láctea. Isso permitirá que os astrônomos determinem se é comum que planetas como Júpiter escapem dos dias finais de suas estrelas, ou se uma fração significativa deles for destruída no momento em que suas estrelas hospedeiras se tornarem gigantes vermelhas.
"Este é um resultado extremamente emocionante, "diz John O'Meara, cientista-chefe do Observatório Keck. "É maravilhoso ver hoje um exemplo do tipo de ciência que Keck fará em massa quando Roman começar sua missão."
