Hubble descobre estrelas degeneradas poluídas por detritos planetários

2013-05-10

Impressão artística de uma anã branca com disco de acreção de detritos rochosos deixados para trás por sobreviventes do sistema planetário da estrela. Foi observado pelo Hubble no enxame das Hyades. No canto inferior direito, um asteróide pode ser visto a cair em direcção a um disco de poeira, semelhante ao de Saturno, que cerca a estrela extinta. Os asteróides que caem poluem a atmosfera da anã branca com silício. Crédito: NASA, ESA, e G. Bacon (STScI).
O Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
encontrou sinais de planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
semelhantes à Terra num lugar improvável - as atmosferas
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
de um par anãs brancas
anã branca
Uma anã branca, sendo o núcleo exposto de uma gigante vermelha, é uma estrela degenerada muito densa na qual se encontra esgotada qualquer fonte de energia termonuclear. As anãs brancas, que constituem uma fase final da evolução das estrelas de pequena massa, representam cerca de 10 % das estrelas da nossa galáxia, e são por isso muito comuns. O nosso Sol passará um dia pela fase de anã branca, altura em que terá um diâmetro de apenas 10 000 km.
de um enxame de estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
próximo. As estrelas estão a ser poluídas por resíduos de objectos do tipo asteróide
asteróide
Um asteróide é um pequeno corpo rochoso que orbita em torno do Sol, com uma dimensão que pode ir desde os 100 m até aos 1000 km. A maioria dos asteróides encontra-se entre as órbitas de Marte e de Júpiter. Também são designados por planetas menores.
que caem sobre elas. Esta descoberta sugere que os planetas rochosos são comum em enxames, dizem os investigadores.

As estrelas, conhecidas como anãs brancas, estão a 150 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
no enxame de Hyades, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
do Touro. O enxame é relativamente jovem, com apenas 625 milhões anos.

Os astrónomos acreditam que todas as estrelas se formaram em enxames. No entanto, a procura de planetas nesses aglomerados não têm sido frutíferas - dos cerca de 800 exoplanetas
planeta extra-solar
Um planeta extra-solar é um planeta que não orbita o nosso Sol.
conhecidos, apenas quatro se sabe estarem a orbitar estrelas em enxames. O pequeno número pode ser devido à natureza dos enxames de estrelas, que são jovens e activos, produzindo fulgurações
fulguração
Uma fulguração é uma libertação de energia de forma explosiva da qual resulta um aumento rápido do brilho do astro no qual ocorre. São exemplo deste tipo de fenómenos as fulgurações solares, associadas às manchas solares, bem como as fulgurações de raios-X, que ocorrem em estrelas de neutrões, e de raios gama, que se sabe estarem relacionadas com as explosões de supernova.
estelares e outras explosões que tornam difícil estudá-los em detalhe.

Um novo estudo, conduzido por Jay Farihi, da Universidade de Cambridge, Reino Unido, decidiu observar estrelas já velhas de enxames para caçar sinais de formação de planetas.

Observações espectroscópicas realizadas pelo Hubble identificaram silício nas atmosferas de duas anãs brancas, um dos principais ingredientes do material rochoso que forma a Terra e outros planetas terrestres
planeta terrestre
Designa-se por planeta terrestre um planeta com densidade e tamanho comparável ao da Terra. No Sistema Solar são considerados planetas terrestres (ou telúricos) Mercúrio, Vénus, Terra, Marte e Plutão, e ainda se incluem os satélites naturais como a Lua, os satélites galileanos de Júpiter, Titã e Tritão, por exemplo.
do Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
. Este silício pode ter vindo de asteróides que foram desfeitos pela gravidade das anãs brancas quando passaram muito perto das estrelas. O detritos rochosos provavelmente formaram um anel em torno das estrelas degeneradas
estrela degenerada
Designam-se as estrelas anãs brancas e as estrelas de neutrões por estrelas degeneradas porque são constituídas por matéria degenerada.
, que então canalizaram a matéria na direcção delas próprias.

Os detritos detectados a girar em torno das anãs brancas sugerem que se formaram planetas terrestres quando estas estrelas nasceram. Após o colapso das estrelas para formarem anãs brancas, os planetas gigantes gasosos
planeta joviano
Designam-se por planetas jovianos aqueles que se assemelham a Júpiter, ou seja, planetas gigantes com superfícies gasosas. No Sistema Solar, são planetas jovianos Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno.
que sobreviveram podem ter empurrado gravitacionalmente membros das cinturas de asteróides que restaram para as órbitas
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
das estrelas.

"Identificámos provas químicas dos blocos de construção dos planetas rochosos", diz Farihi. "Quando estas estrelas nasceram, construíram planetas, e há uma boa possibilidade de elas actualmente reterem alguns deles. Os sinais de detritos rochosos que estamos a ver são a prova disso – são pelo menos tão rochosos como os corpos terrestres mais primitivos do nosso Sistema Solar".

Além de encontrar silício nas atmosferas das estrelas de Hyades, o Hubble detectou também baixos níveis de carbono. Este é outro sinal da natureza rochosa dos detritos, já que os astrónomos sabem que os níveis de carbono devem ser muito baixos no material rochoso, parecido com a Terra. Para encontrar a sua assinatura química fraca foi necessário o poderoso espectrógrafo COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble, uma vez que as impressões digitais de carbono só podem ser detectadas em luz ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
, que não pode ser observada a partir de telescópios terrestres.

"A única coisa que a técnica de poluição da anã branca nos dá, e que não conseguimos obter com qualquer outra técnica de detecção de planetas, é a química dos planetas sólidos", diz Farihi. "Por exemplo, com base na relação silício-carbono do nosso estudo, podemos dizer que este material é realmente semelhante ao da Terra."

Este novo estudo sugere que os asteróides com menos de 160 quilómetros de diâmetro foram despedaçados gravitacionalmente pelas fortes forças de maré das anãs brancas, antes de eventualmente caírem sobre as estrelas degeneradas.

A equipa planeia analisar mais anãs brancas usando a mesma técnica para identificar não só a composição das rochas, mas também os corpos de origem. "A beleza desta técnica é que tudo o que o Universo está a fazer nós seremos capazes de medir", disse Farihi. "Temos vindo a utilizar o Sistema Solar como uma espécie de mapa, mas não sabemos o que acontece no resto do Universo. Esperemos que com o Hubble e o seu poderoso espectrógrafo COS de luz ultravioleta, e com os próximos telescópios em terra de 30 e 40 metros, sejamos capazes de contar o resto da história."

Fonte da Notícia: http://www.spacetelescope.org/news/heic1309/