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Um novo estudo na Columbia sugere que pedaços das camadas externas empoeiradas de um exomoon de gelo, gás e rocha carbonácea podem estar se acumulando em um disco ao redor da Tabby's Star, bloqueando a luz da estrela e fazendo com que ela pareça desaparecer gradualmente. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Durante anos, os astrônomos olham para o céu e especulam sobre o estranho comportamento obscuro da estrela de Tabby.
Identificada pela primeira vez há mais de um século, a estrela mergulha no brilho por dias ou semanas antes de recuperar a sua luminosidade anterior. Ao mesmo tempo, a estrela parece estar lentamente perdendo seu brilho geral, deixando os pesquisadores coçando a cabeça.
Agora, os astrônomos da Universidade de Columbia acreditam que desenvolveram uma explicação para essa estranheza.
Em um novo artigo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , os astrofísicos Brian Metzger, Miguel Martinez e Nicholas Stone propõem que o escurecimento a longo prazo é o resultado de um disco de detritos - arrancado de um exomoon derretido - que está acumulando e orbitando a estrela, bloqueando sua luz enquanto o material passa entre a estrela e a Terra.
"O exômo é como um cometa de gelo que está evaporando e expelindo essas rochas para o espaço", disse Metzger, professor associado de astrofísica da Universidade de Columbia e principal pesquisador do estudo. "Eventualmente, o exomoon evaporará completamente, mas levará milhões de anos para que a lua seja derretida e consumida pela estrela. Temos muita sorte de ver esse evento de evaporação acontecer".
A estrela de Tabby, também conhecida como KIC 8462852 ou estrela de Boyajian, recebeu o nome de Tabetha Boyajian, astrofísica da Louisiana State University (LSU) que descobriu o incomum comportamento de escurecimento da estrela em 2015. Boyajian descobriu que a estrela de Tabby ocasionalmente mergulha no brilho - às vezes apenas 1 por cento e outras vezes em até 22 por cento - durante dias ou semanas antes de recuperar seu brilho. Um ano depois, o astrônomo da LSU Bradley Schaefer descobriu que o brilho da estrela também está se tornando mais fraco com o tempo, diminuindo 14% entre 1890 e 1989.
Cientistas de todo o mundo propuseram uma variedade de teorias, variando de tempestades de cometas a "megaestruturas" alienígenas, para explicar as quedas de curto prazo no brilho, mas recentemente concordaram em um culpado muito mais mundano - a poeira.
Como um exoplaneta é destruído por fortes interações ou colisões com sua estrela-mãe, explicou Metzger, o exômo que orbita o exoplaneta pode se tornar vulnerável à atração da estrela central do sistema. A força pode ser tão grande que a estrela arranca o exômo de seu planeta, fazendo com que ele colida com uma estrela ou seja expulso do sistema.
Em uma pequena porcentagem de casos, no entanto, a estrela rouba o exomoon e o coloca em uma nova órbita ao seu redor. Nesta nova órbita, o exômo gelado e empoeirado é exposto à radiação da estrela que rasga suas camadas externas, criando nuvens de poeira que eventualmente são lançadas ao sistema solar. Quando essas nuvens de poeira passam entre a estrela e a Terra, observam-se quedas intermitentes no brilho.
Isso explica o escurecimento inconsistente e a curto prazo do Tabby's Star, mas os pesquisadores tiveram mais dificuldade em explicar o desbotamento geral a longo prazo.
A equipe da Columbia sugere que a Tabby's Star sequestrou um exomoon de um planeta vizinho há muito tempo distante e o colocou em órbita em torno de si, onde foi dilacerado por uma radiação estelar mais forte do que existia em sua órbita anterior. Pedaços das camadas externas empoeiradas de gelo, gás e rocha carbonácea do exomoon foram capazes de suportar a pressão de explosão da radiação que ejeta nuvens de poeira de grãos menores, e o material volátil de grãos grandes herdou a nova órbita do exomoon em torno da Tabby's Estrela, onde forma um disco que bloqueia persistentemente a luz da estrela. A opacidade do disco pode mudar lentamente, à medida que nuvens menores passam e partículas maiores presas em órbita se movem do disco em direção à Estrela de Tabby, ficando tão quentes que acabam derretendo e caindo na superfície da estrela.
Por fim, depois de milhões de anos, o exomoon que orbita a Star Tabby's evaporará completamente, sugerem os pesquisadores.
Martinez, um ex-aluno do Columbia College (CC'19) e pesquisador que trabalha com Metzger, disse que o modelo da equipe é único em sua hipótese do que leva o planeta original em direção à estrela. "Isso resulta naturalmente em exótons órfãos que acabam em órbitas (altamente excêntricas) com exatamente as propriedades que a pesquisa anterior mostrava serem necessárias para explicar o escurecimento da estrela de Tabby", disse Martinez. "Nenhum outro modelo anterior conseguiu reunir todas essas peças".
Existem outros sistemas estelares que demonstram quedas incomuns de brilho, disse Martinez, e pode haver outras explicações para o fluxo que sejam igualmente atraentes. A estrela do gato malhado é incomum porque é muito semelhante ao sol da Terra, mas está exibindo um comportamento drasticamente diferente. É a única estrela dentre os um milhão de estrelas observadas por Kepler, mas há muitos milhões de vezes mais estrelas no universo que ainda precisam ser observadas.
O desafio agora é encontrar outras estrelas, como Tabby, que sequestraram exomônios e ainda não terminaram de aniquilá-los. Se a explicação da equipe estiver correta, disse Metzger, isso indica que as luas são uma característica comum dos sistemas exoplanetários, fornecendo assim uma maneira de investigar a existência de exomônios.
"Realmente não temos nenhuma evidência de que luas existam fora do nosso sistema solar, mas uma lua sendo lançada em sua estrela hospedeira não pode ser tão incomum", disse ele. "Isso é uma contribuição para a ampliação de nosso conhecimento dos acontecimentos exóticos em outros sistemas solares que não teríamos conhecido há 20 ou 30 anos".
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Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
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.
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