Quando uma estrela como o nosso Sol chega ao fim da sua vida, pode ingerir os planetas circundantes e os asteróides que nasceram com ela. Agora, usando o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLT do ESO), no Chile, os investigadores encontraram pela primeira vez uma assinatura única deste processo – uma cicatriz impressa na superfície de uma estrela anã branca. Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal Letters .



"É bem sabido que algumas anãs brancas - brasas de estrelas como o nosso Sol que arrefecem lentamente - estão a canibalizar partes dos seus sistemas planetários. Agora descobrimos que o campo magnético da estrela desempenha um papel fundamental neste processo, resultando numa cicatriz no superfície da anã branca", diz Stefano Bagnulo, astrônomo do Observatório e Planetário Armagh na Irlanda do Norte, Reino Unido, e principal autor do estudo.

A cicatriz que a equipe observou é uma concentração de metais impressa na superfície da anã branca WD 0816-310, o remanescente de uma estrela do tamanho da Terra semelhante, mas um pouco maior que o nosso Sol.

“Demonstrámos que estes metais se originam de um fragmento planetário tão grande ou possivelmente maior que Vesta, que tem cerca de 500 quilómetros de diâmetro e é o segundo maior asteróide do Sistema Solar”, diz Jay Farihi, professor da University College London. Reino Unido e coautor do estudo.

As observações também forneceram pistas sobre como a estrela obteve a sua cicatriz metálica. A equipa notou que a força da deteção de metais mudava à medida que a estrela girava, sugerindo que os metais estão concentrados numa área específica da superfície da anã branca, em vez de se espalharem suavemente por ela.

Descobriram também que estas mudanças foram sincronizadas com mudanças no campo magnético da anã branca, indicando que esta cicatriz metálica está localizada num dos seus pólos magnéticos. Juntas, estas pistas indicam que o campo magnético canalizou metais para a estrela, criando a cicatriz. Anteriormente, os astrónomos observaram numerosas anãs brancas poluídas por metais que estavam espalhados pela superfície da estrela. Sabe-se que estes se originam de planetas ou asteroides perturbados que se aproximam muito da estrela, seguindo órbitas semelhantes às dos cometas no nosso sistema solar.

No entanto, para WD 0816-310, a equipa está confiante de que o material vaporizado foi ionizado e guiado para os pólos magnéticos pelo campo magnético da anã branca. O processo compartilha semelhanças com a forma como as auroras se formam na Terra e em Júpiter.

"Surpreendentemente, o material não estava uniformemente misturado na superfície da estrela, como previsto pela teoria. Em vez disso, esta cicatriz é uma mancha concentrada de material planetário, mantida no lugar pelo mesmo campo magnético que guiou os fragmentos em queda," afirma. co-autor John Landstreet, professor da Western University, Canadá, que também é afiliado ao Observatório e Planetário Armagh. "Nada assim foi visto antes."

Para chegar a estas conclusões, a equipa utilizou um instrumento "canivete suíço" no VLT chamado FORS2, que lhes permitiu detectar a cicatriz metálica e ligá-la ao campo magnético da estrela.

“O ESO possui a combinação única de capacidades necessárias para observar objetos ténues, como as anãs brancas, e medir com sensibilidade os campos magnéticos estelares,” diz Bagnulo. No seu estudo, a equipa também se baseou em dados de arquivo do instrumento X-shooter do VLT para confirmar as suas descobertas.

Aproveitando o poder de observações como estas, os astrónomos podem revelar a composição em massa dos exoplanetas, planetas que orbitam outras estrelas fora do sistema solar. Este estudo único também mostra como os sistemas planetários podem permanecer dinamicamente ativos, mesmo após a “morte”.

Mais informações: Descoberta de acreção de metal guiada magneticamente em uma anã branca poluída, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad2619
Informações do diário: Cartas de Diários Astrofísicos

Fornecido por ESO