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Clash of Titans: A ilustração deste artista mostra a colisão de dois corpos gelados e poeirentos de 250 quilômetros de largura que orbitam a estrela brilhante Fomalhaut, localizada a 25 anos-luz de distância. Crédito: ESA, NASA e M. Kornmesser
O que os astrônomos pensavam ser um planeta além do nosso sistema solar agora aparentemente desapareceu de vista, sugerindo que o que foi anunciado como um dos primeiros exoplanetas a serem descobertos com imagens diretas provavelmente nunca existiu.
Dois astrônomos da Universidade do Arizona concluem que o Telescópio Espacial Hubble da NASA estava olhando para uma nuvem em expansão de partículas muito finas de poeira de dois corpos gelados que se chocavam. O Hubble chegou tarde demais para testemunhar a suspeita de colisão, mas pode ter capturado suas consequências. O planeta desaparecido em ação foi visto pela última vez orbitando a estrela Fomalhaut, a 25 anos-luz de distância.
"Essas colisões são extremamente raras e, portanto, é uma grande coisa que realmente conseguimos ver evidências de uma", disse Andras Gaspar, astrônomo assistente do Observatório Steward da Universidade do Arizona e principal autor de um trabalho de pesquisa anunciando a descoberta. "Acreditamos que estávamos no lugar certo e na hora certa para testemunhar um evento tão improvável com o Telescópio Espacial Hubble da NASA".
"O sistema estelar Fomalhaut é o laboratório de testes definitivo para todas as nossas idéias sobre como os exoplanetas e sistemas estelares evoluem", acrescentou George Rieke, professor de astronomia do Regents no Steward Observatory. "Temos evidências de tais colisões em outros sistemas, mas nada dessa magnitude foi observado em nosso sistema solar. Este é um plano de como os planetas se destroem".
O exoplaneta suspeito, chamado Fomalhaut b, foi anunciado pela primeira vez em 2008, com base em dados de 2004 e 2006. Era claramente visível em vários anos de observações do Hubble, que revelaram ser um ponto em movimento. Até então, as evidências de exoplanetas haviam sido inferidas principalmente por métodos de detecção indireta, como sutis oscilações estelares e sombras estelares de planetas passando na frente de suas estrelas.
Ao contrário de outros exoplanetas com imagens diretamente, no entanto, surgiram quebra-cabeças com o Fomalhaut b. O objeto era brilhante na luz visível - altamente incomum para um exoplaneta, que é simplesmente pequeno demais para refletir luz suficiente de sua estrela hospedeira para ser vista da Terra. Ao mesmo tempo, não possuía nenhuma assinatura detectável de calor por infravermelho - novamente, muito incomum, pois um planeta deveria ser quente o suficiente para brilhar no infravermelho, especialmente um jovem como Fomalhaut b. Os astrônomos conjeturaram que o brilho adicional veio de uma enorme concha ou anel de poeira que circundava o planeta que pode ter sido relacionado a colisões.
"Nosso estudo, que analisou todos os dados arquivados disponíveis do Hubble sobre Fomalhaut, revelou várias características que, juntas, pintam uma imagem de que o objeto do tamanho de um planeta talvez nunca tenha existido", disse Gaspar.
A equipe enfatiza que a unha final no caixão ocorreu quando a análise de dados das imagens do Hubble tiradas em 2014 mostrou que o objeto havia desaparecido, para sua descrença. Além do mistério, imagens anteriores mostraram que o objeto desaparece continuamente com o tempo, dizem eles.
"Claramente, Fomalhaut b estava fazendo coisas que um planeta de boa-fé não deveria estar fazendo", disse Gaspar.
A interpretação é que o Fomalhaut b está se expandindo lentamente a partir do esmagamento que lançou uma nuvem de poeira que se dissipava no espaço. Considerando todos os dados disponíveis, Gaspar e Rieke acham que a colisão ocorreu pouco tempo antes das primeiras observações feitas em 2004. Até agora, a nuvem de detritos - composta de partículas de poeira com cerca de 1 mícron de tamanho ou cerca de 1/50 do diâmetro de um cabelo humano - está abaixo do limite de detecção do Hubble. Estima-se que a nuvem de poeira tenha se expandido até agora para um tamanho maior que a órbita da Terra ao redor do sol.
Igualmente confuso é que a equipe relata que o objeto é mais provável em um caminho de fuga do que em uma órbita elíptica, como esperado para planetas. Isso se baseia nos pesquisadores que adicionam observações posteriores aos gráficos de trajetória a partir de dados anteriores.
"Uma nuvem de poeira massiva criada recentemente, experimentando forças radiativas consideráveis da estrela central Fomalhaut, seria colocada nessa trajetória", disse Gaspar. "Nosso modelo é naturalmente capaz de explicar todos os parâmetros observáveis independentes do sistema: sua taxa de expansão, seu desbotamento e sua trajetória".
Como o Fomalhaut b está atualmente dentro de um vasto anel de detritos gelados que circundam a estrela Fomalhaut, os corpos em colisão provavelmente seriam uma mistura de gelo e poeira, como os cometas que existem no cinturão de Kuiper, na margem externa do nosso sistema solar . Gaspar e Rieke estimam que cada um desses corpos semelhantes a cometas mede cerca de 250 quilômetros de diâmetro, aproximadamente a metade do tamanho do asteróide Vesta.
Os autores dizem que seu modelo explica todas as características observadas de Fomalhaut b. A modelagem sofisticada de como a poeira se move ao longo do tempo, feita em um cluster de computadores no UArizona, mostra que esse modelo é capaz de ajustar quantitativamente todas as observações. Segundo os cálculos do autor, o sistema Fomalhaut, localizado a cerca de 25 anos-luz da Terra, pode experimentar um desses eventos apenas a cada 200.000 anos.
Gaspar e Rieke - junto com outros membros da equipe - também estarão observando o sistema Fomalhaut com o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA em seu primeiro ano de operações científicas. A equipe fará uma imagem direta das regiões quentes internas do sistema e, pela primeira vez em um sistema estelar diferente do nosso, obterá informações detalhadas sobre a arquitetura do elusivo cinturão de asteróides de Fomalhaut. A equipe também procurará planetas de boa-fé que orbitam Fomalhaut que ainda possam aguardar descobertas.
O artigo, "Novos dados e modelagem do HST, revelam uma colisão planetesimal maciça em torno de Fomalhaut", é publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências ( PNAS ).
Fonte: Phys News / por Daniel Stolte, Universidade do Arizona /20-04-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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