Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos descobriram um raro disco de detritos em torno duma estrela morta que nos dá uma ideia do que poderá acontecer ao nosso Sistema Solar. Ao contrário do que se observa em sistemas semelhantes descobertos anteriormente, restos de planetas que outrora orbitavam esta estrela estão organizados num disco duplo, com as duas partes separadas por uma lacuna bastante bem marcada. O disco agora observado parece ter sido moldado por dois corpos planetários, um deles possivelmente do tamanho de Plutão, que sobreviveram à morte violenta da sua estrela hospedeira.

"Já sabíamos que os planetas podem sobreviver para além da morte da sua estrela hospedeira, no entanto esta trata-se da primeira observação dum sistema complexo com um disco duplo de detritos e, potencialmente, dois planetesimais sobreviventes", afirma Nicola Gentille Fusillo, astrónomo da Università degli Studi di Trieste, Itália, e autora principal do estudo publicado esta semana na revista da especialidade Nature Astronomy. J1328-1450, a estrela central deste sistema, é uma anã branca, o núcleo denso e esgotado que restou quando uma estrela semelhante ao nosso Sol fica sem combustível nuclear.

À medida que entram nas fases finais da sua vida, estrelas como o Sol expandem-se e lançam as suas camadas exteriores para o espaço, engolindo e destruindo os planetas próximos. Os corpos rochosos que sobrevivem podem fragmentar-se, formando um disco em torno da estrela central extinta. No entanto, o disco em torno de J1328-1450 mostra-se diferente dos observados em torno de outras estrelas mortas: em vez de ter apenas um anel de detritos planetários vaporizados, a estrela encontra-se rodeada por dois anéis concêntricos de detritos.

Imagem artística alternativa do disco de detritos em torno da anã branca J1328.1450. Crédito: Fortuna e Gentile Fusillo

"A estrutura que observamos neste sistema é particularmente intrigante, porque os dois anéis gasosos são notavelmente estáveis e estão bem separados por uma lacuna", afirma o coautor Felipe Lagos-Vilches, astrónomo da Universidade de Warwick, no Reino Unido, e da Universidade Técnica Federico Santa María, no Chile. "O sistema oferece-nos uma rara visão do processo violento e caótico através do qual um sistema planetário chega ao fim e sugere que as estrelas mortas podem ter estruturas de disco muito mais complexas do que se pensava anteriormente", acrescenta Nicola Gentile Fusillo, também afiliado ao Observatório Astronómico de Trieste, INAF, Itália.

Segundo a equipa, esta complexa estrutura dupla é provavelmente mantida por dois corpos semelhantes a planetas que sobreviveram, em órbitas separadas, ao apagar da estrela. Estima-se que o objeto que se encontra no anel interior tenha o tamanho dum asteroide típico, com alguns quilómetros de diâmetro, enquanto o do exterior poderá ser tão grande como Plutão, ou até como a nossa Lua.

Todos os discos remanescentes que conhecemos em torno de anãs brancas foram identificados pela mesma assinatura observacional, que indica a presença de um único disco plano e giratório. Estas novas observações, levadas a cabo com o instrumento X-Shooter do VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama, mostram que o sistema J1328-1450 não se encontra nesta categoria, revelando, em vez disso, a assinatura inconfundível dum disco duplo.

Este diagrama mostra como é que os astrónomos conseguem inferir a presença dum disco gasoso em torno duma estrela. O gás só emite luz em cores ou comprimentos de onda muito específicos, os quais podem ser observados com um espetrógrafo. Determinado comprimento de onda característico deslocar-se-á para cores mais azuis ou mais vermelhas, consoante o gás se estiver a aproximar ou a afastar de nós, respetivamente. Quando matéria gasosa gira em torno duma estrela, um lado do disco aproxima-se de nós e o outro afasta-se, pelo que o seu espetro apresenta dois picos deslocados para as cores azul e vermelho, como se pode ver no lado esquerdo deste diagrama. Quanto mais rápido o disco gira, mais distantes estão os picos um do outro. No caso de existirem dois discos de gás concêntricos, cada um deles produzirá o seu próprio par de picos no espetro, uma vez que se movem a velocidades diferentes. O disco exterior gira mais lentamente do que o interior, pelo que os seus dois picos estão mais próximos um do outro. Crédito: ESO/L. Calçada

As observações revelam também que este disco contém elementos como o cálcio, o oxigénio, o magnésio e o ferro, indicando que a sua composição é semelhante à do material planetário rochoso encontrado no nosso Sistema Solar. Adicionalmente, os dados indicam também que os dois anéis do disco têm composições bastante diferentes entre si, sendo o anel interior rico em magnésio gasoso e o exterior praticamente desprovido deste. Isto sugere que os planetesimais que alimentam os anéis tiveram origem em dois planetas com composições diferentes. Uma explicação alternativa é que sejam o resultado de diferentes partes de um corpo celeste, como a crosta e o núcleo dum planeta.

O nosso Sistema Solar poderá ter um fim semelhante, uma vez que o nosso Sol se irá transformar, num futuro longínquo, numa anã branca, num processo que poderá destruir a Terra. "Este sistema oferece, por isso, uma visão notável de como poderá ser o futuro dos sistemas planetários, incluindo sistemas como o nosso", conclui Felipe Lagos-Vilches.

// ESO (comunicado de imprensa)
// Università degli Studi di Trieste (comunicado de imprensa)
// Universidade de Warwick (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

Quer saber mais?

Disco de detritos:
Wikipedia

Anã branca:
NASA
Wikipedia

VLT (Very Large Telescope):
ESO
Wikipedia
X-shooter (ESO)