Os violentos espasmos de morte de uma estrela próxima perturbaram tão completamente seu sistema planetário que a estrela morta deixada para trás – conhecida como anã branca – está sugando detritos dos alcances interno e externo do sistema, relatam hoje astrônomos e colegas da UCLA.
Este é o primeiro caso de canibalismo cósmico em que os astrônomos observaram uma anã branca consumindo material rochoso-metálico, provavelmente de um asteroide próximo, e material gelado, presumivelmente de um corpo semelhante aos encontrados no cinturão de Kuiper. do nosso próprio sistema solar.

"Nós nunca vimos esses dois tipos de objetos se acumulando em uma anã branca ao mesmo tempo", disse o pesquisador principal Ted Johnson, um estudante de física e astronomia da UCLA que se formou na semana passada. “Ao estudar essas anãs brancas, esperamos obter uma melhor compreensão dos sistemas planetários que ainda estão intactos”.

As descobertas são baseadas em uma análise de materiais capturados pela atmosfera de G238-44, uma anã branca a cerca de 86 anos-luz da Terra, usando dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble e satélites e observatórios adicionais da NASA. Uma anã branca é o núcleo queimado que permanece depois que uma estrela como o nosso sol perde suas camadas externas e para de queimar combustível através da fusão nuclear.

Por mais surpreendente que seja a ampla dieta da anã branca, as descobertas também são intrigantes porque os astrônomos acreditam que objetos gelados colidiram e irrigaram planetas secos e rochosos em nosso sistema solar – incluindo a Terra. Bilhões de anos atrás, acredita-se que cometas e asteróides tenham fornecido água ao nosso planeta, provocando as condições necessárias para a vida. A composição do material detectado chovendo no G238-44 implica que reservatórios gelados podem ser comuns entre sistemas planetários, disse o coautor da pesquisa Benjamin Zuckerman, professor de física e astronomia da UCLA.

"A vida como a conhecemos requer um planeta rochoso coberto com uma variedade de elementos voláteis como carbono, nitrogênio e oxigênio", disse Zuckerman. "A abundância dos elementos que vemos nesta anã branca parece ter vindo tanto de um corpo-mãe rochoso quanto de um corpo-mãe rico em voláteis - o primeiro exemplo que encontramos entre os estudos de centenas de anãs brancas."

Caos e destruição:de estrela viva a gigante vermelha e anã branca

As teorias da evolução do sistema planetário descrevem o desaparecimento de uma estrela como um evento turbulento e caótico, que começa quando ela se expande exponencialmente no que é conhecido como gigante vermelha e depois perde rapidamente suas camadas externas, colapsando em uma anã branca – uma anã branca. estrela superdensa do tamanho da Terra, com a massa do nosso sol. O processo interrompe drasticamente as órbitas dos planetas restantes, e objetos menores - asteróides, cometas, luas - que se aventuram muito perto deles podem ser espalhados como pinballs e arremessados ​​em direção à anã branca.

Este estudo confirma a verdadeira escala do caos, mostrando que dentro de 100 milhões de anos após o início de sua fase anã branca, a estrela é capaz de capturar e consumir simultaneamente material de seu cinturão de asteróides próximo e de suas regiões distantes do cinturão de Kuiper. .

Embora os astrônomos tenham catalogado mais de 5.000 planetas fora do nosso sistema solar, o único planeta cuja composição interior temos algum conhecimento direto é a Terra. Como os materiais que se acumulam no G238-44 são representativos dos blocos de construção dos principais planetas, esse canibalismo de anãs brancas oferece uma oportunidade única de desmontar planetas e ver do que eles eram feitos quando se formaram pela primeira vez em torno da estrela, disse Beth, pesquisadora de astronomia da UCLA. Klein, um membro da equipe.

A equipe mediu a presença de nitrogênio, oxigênio, magnésio, silício e ferro, entre outros elementos, na atmosfera da anã branca. A detecção de ferro em abundância muito alta é evidência de núcleos metálicos de planetas terrestres, como Terra, Vênus, Marte e Mercúrio, disse Johnson. Abundâncias inesperadamente altas de nitrogênio os levaram a concluir que corpos gelados também estavam presentes.

“O melhor ajuste para nossos dados foi uma mistura de quase dois para um de material semelhante a Mercúrio e material semelhante a cometa, composto de gelo e poeira”, disse Johnson. "Metal de ferro e gelo de nitrogênio sugerem condições muito diferentes de formação planetária. Não há nenhum objeto conhecido do sistema solar com tanto de ambos."

Os pesquisadores dizem que o cenário final para o nosso próprio sol daqui a cerca de 5 bilhões de anos provavelmente será bastante semelhante ao que foi visto com o G238-44. Durante a fase gigante vermelha do Sol, a Terra pode ser completamente vaporizada junto com os planetas internos, eles preveem.

As órbitas de muitos dos asteróides no principal cinturão de asteróides do nosso sistema solar serão gravitacionalmente perturbadas por Júpiter e também cairão no remanescente da anã branca que o sol se tornará, disse ele.

Por mais de dois anos, o grupo de pesquisa da UCLA, juntamente com colegas da UC San Diego e da Universidade de Kiel, na Alemanha, trabalhou para desvendar o mistério do G238-44 analisando os elementos detectados na estrela anã branca.

Sua análise incluiu dados do aposentado Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer da NASA, do Echelle Spectrometer de alta resolução do Observatório Keck no Havaí e do Cosmic Origins Spectrograph e Space Telescope Imaging Spectrograph do Telescópio Espacial Hubble. O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a Agência Espacial Europeia.

Os resultados da equipe foram apresentados em uma coletiva de imprensa da American Astronomical Society em 15 de junho. + Explorar mais

Momentos finais de remanescentes planetários vistos pela primeira vez