Objecto parecido a planeta pode ter sido tão quente como uma estrela

2014-08-06

Sequência de quatro fases (da esquerda para a direita) que mostra a possível evolução da temperatura de WISE J0304-2705. Quando jovem, o objecto era tão quente como uma estrela, brilhando com uma temperatura de pelo menos 2800° C, durante cerca de 20 milhões de anos. Após aproximadamente 100 milhões de anos, arrefeceu para 1500º C. Com mil milhões de anos a sua temperatura rondava os 1000º C. A fase final foi atingida milhares de milhões de anos mais tarde, quando WISE J0304-2705 arrefeceu para a sua temperatura planetária actual de 100º C a 150º C. Crédito: John Pinfield, 2014.
Os astrónomos descobriram um objecto extremamente frio que poderá ter tido um passado particularmente diferente - embora seja agora tão frio como um planeta
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.
, durante uma boa parte da sua juventude pode ter sido tão quente como uma estrela
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.
. A equipa publicou os seus resultados na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

Com uma temperatura actual de 100 - 150 graus Célsius (valor intermédio entre as temperaturas da Terra e de Vénus
Vénus
É o segundo planeta mais próximo do Sol. Em termos de dimensões e massa é muito semelhante à Terra. A sua caracteristica mais marcante é possuir uma atmosfera de CO2 muito densa e um efeito de estufa muito intenso.
) o objecto revela sinais de uma origem remota, o que implica que a sua temperatura terá sofrido uma grande alteração. No passado, durante muitos milhões de anos, o objecto terá sido tão quente como uma estrela.

WISE J0304-2705 - o nome que foi dado ao objecto - é membro da recém-criada classe das anãs Y, a classe estelar mais fria até agora definida e que foi adicionada ao final da sequência de classes de temperaturas decrescentes OBAFGKMLT. Embora a sua temperatura não seja muito diferente da dos planetas rochosos, como a Terra, o objecto não é do mesmo tipo, mas sim uma bola gigante de gás, como Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
.

A equipa internacional responsável pela descoberta, liderada pelo Prof. David Pinfield, da Universidade de Hertfordshire, identificou a anã Y usando o WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) - um telescópio espacial 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.
que, desde o seu lançamento, em 2009, tem fotografado todo o céu em luz do infravermelho médio
infravermelho intermédio
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 5 e 40 mícrones. Esta banda permite observar astros ou fenómenos com temperaturas entre 92 e 740 graus Kelvin.
. A equipa também dispersou a luz emitida pela anã Y num espectro, o que lhes permitiu determinar a sua temperatura actual e entender melhor a sua história.

Até à data, apenas foram descobertas 20 outras anãs Y e, entre elas, WISE J0304-2705 é definida como "peculiar", devido às características fora do comum do seu espectro de emissão. "As nossas medições sugerem que esta anã Y pode ter uma composição e/ou características de idade que a relacionem com os membros mais antigos da Galáxia", explica o Prof. Pinfield. "Isto significa que a sua evolução em termos de temperatura pode ter sido radical - apesar de ter nascido a milhares de graus, este objecto exótico tem agora uma temperatura que apenas permitiria ferver água para o chá"

A razão pela qual WISE J0304-2705 sofreu tão grande arrefecimento deve-se provavelmente ao facto de se tratar de um objecto subestelar – o seu interior nunca foi suficientemente quente para a fusão de hidrogénio
combustão de hidrogénio
Designa-se por combustão, ou queima, de hidrogénio o processo de fusão nuclear no qual núcleos de hidrogénio colidem para formar núcleos de hélio. O termo "combustão" é, neste contexto, um abuso de linguagem introduzido pelos astrónomos profissionais. Todas as estrelas que nascem com massa superior a 0,08 vezes a massa do Sol queimam hidrogénio.
, e sem uma fonte de energia a manter a temperatura estável o arrefecimento terá sido inevitável.

Tratando-se de um objecto muito velho, a evolução de temperatura de WISE J0304-2705 terá seguido as etapas mostradas na imagem, acima. Durante os primeiros 20 milhões de anos de vida, terá tido uma temperatura de pelo menos 2800° C, a mesma das estrelas anãs
estrela anã
Uma estrela anã, também dita estrela da sequência principal, é uma estrela não evoluída, que ainda se encontra na fase de fusão do hidrogénio em hélio, no seu núcleo.
vermelhas, como a Proxima Centauri
Proxima Centauri
A Proxima Centauri, ou Próxima do Centauro, é a estrela mais próxima do Sol, a cerca de 4,22 anos-luz de distância, na direcção do Centauro. Integra um sistema triplo de estrelas com as estrelas α Cen A e &alpha Cen B.
(a estrela mais próxima do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
). Após 100 milhões de anos, terá arrefecido para cerca de 1500° C, com a condensação de nuvens de silicato na sua atmosfera
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.
. Com mil milhões de anos de idade terá arrefecido para cerca de 1000° C, uma temperatura suficientemente baixa para o gás metano e o vapor de água dominarem. Daí em diante, terá continuado a arrefecer até à sua temperatura actual de 100º C a 150° C.

WISE J0304-2705 tem 20 a 30 vezes a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
de Júpiter, por isso, em termos de massa, situa-se entre as estrelas com menor massa e os planetas comuns. Mas em termos de temperatura pode efectivamente ter passado das condições de um objecto de tipo estrela para as de um objecto de tipo planeta.

Depois de identificar WISE J0304-2705, a equipa do Prof. Pinfield fez observações terrestres cruciais com alguns dos maiores telescópios do mundo - o Telescópio Gemini Sul
Observatório Gemini
O Observatório Gemini é constituído por dois telescópios idênticos de 8,1 metros, um no Observatório de Mauna Kea, no Havai (Gemini Norte) e outro no Cerro Pachón, no Chile (Gemini Sul). As localizações estratégicas dos telescópios providenciam uma cobertura total do céu do Norte e do Sul. O Gemini é um consórcio internacional entre os Estados Unidos da América, o Reino Unido, o Canadá, o Chile, a Austrália, a Argentina e o Brasil, e é operado pela AURA.
de 8,1 m, o telescópio Magellan de 6,5 m e o New Technology Telescope de 3,6 m do Observatório Europeu do Sul
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
, todos localizados nos Andes chilenos.

Segundo o Dr. Mariusz Gromadzki, membro da equipa: "As medições terrestres foram um grande desafio, mesmo com os maiores telescópios. Foi emocionante quando os resultados mostraram que se tratava de um objecto muito frio e fora do comum."

"A descoberta de WISE J0304-2705, com o seu peculiar espectro de luz
espectro electromagnético
O espectro electromagnético é a gama completa de comprimentos de onda da radiação electromagnética. Divide-se usualmente nas bandas dos raios gama, raios-X, ultravioleta, visível, infravermelho, submilímetro, milímetro, microondas (comprimentos de onda da ordem do centímetro) e rádio (comprimentos de onda superiores ao metro).
, coloca desafios aos mais poderosos telescópios modernos que estão a ser usados para o seu estudo detalhado", comentou a Prof. Maria Teresa Ruiz, da Universidade de Chile, membro da equipa.

Curiosamente, apesar da sua temperatura tão baixa, WISE J0304-2705 está localizado na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
da Fornalha (Fornax), no hemisfério sul, e a uma distância entre os 33 e os 55 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.
.

Não há actualmente nenhum limite inferior para as temperaturas das anãs Y, e poderá haver ainda muitos objectos mais frios e mais diversificados não detectados na vizinhança solar. O WISE entrou em hibernação em Fevereiro de 2011, após ter realizado a sua principal missão de pesquisa. No entanto, foi reactivado em Dezembro de 2013 e continua a observar numa extensão da missão por 3 anos.

"O WISE tem uma grande sensibilidade para os objectos mais frios", disse o Prof. Pinfield, "e com mais 3 anos de observações será capaz de procurar no céu um maior e mais diversificado número de anãs Y."

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/news-and-press/2493-planet-like-object-may-have-spent-its-youth-as-hot-as-a-star