K2 da NASA encontra estrela moribunda vaporizando um mini planeta

Na concepção artistica um pequeno objeto rochoso vaporiza enquanto orbita uma estrela anã branca. Os astrónomos detectaram o primeiro objeto planetário em trânsito uma anã branca usando dados da missão K2. Lentamente o objecto irá desintegrar-se, deixando uma camada de metais na superfície da estrela.Créditos: CfA / Mark A. Garlick

Cientistas usando o telescópio espacial Kepler, na sua nova missão, conhecida como K2, descobriram uma forte evidência, de que um pequeno objeto rochoso está sendo  desintegrado à medida que ele orbita a sua estrela, uma anã branca em espiral. Essa descoberta valida uma teoria de longa data de que anãs brancas são capazes de canibalizar possíveis planetas remanescentes que sobreviveram em seu sistema estelar. Nós estamos pela primeira vez testemunhando um planeta em miniatura sendo desintegrado pela intensa gravidade, sendo vaporizado pela luz da estrela e fazendo com que material rochoso caia como uma chuva na estrela”, disse Andrew Vanderburg, estudante do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachussets, e principal autor do artigo publicado na revista Nature.

À medida que estrelas como o nosso Sol envelhecem, elas passam pela fase de gigante vermelha e então gradativamente perdem cerca de metade de sua massa, encolhendo e atingindo cerca de um centésimo de seu tamanho original, ficando aproximadamente do tamanho da Terra. Essa estrela densa e morta é chamada de anã branca. O planetesimal desvastado, ou o objeto cósmico formado da poeira, rocha e outros materiais, estima-se, tenha o mesmo tamanho de um grande asteroide, e é o primeiro objeto planetário a ser confirmado transitando uma anã branca. Sua órbita ao redor da anã branca, WD 1145+017, leva 4.5 horas. Esse período orbital é extremamente próximo à anã branca, e por isso, o objeto sofre com sua força gravitacional e com o seu calor intenso.

Durante as primeiras campanhas de observação ocorridas em 30 de Maio de 2014 até 21 de Agosto de 2014, o K2, treinou sua capacidade de varrer um pedaço do céu na constelação de Virgo, medindo a minúscula mudança no brilho da distante anã branca. Quando um objeto transita, ou passa na frente de uma estrela, do ponto de vista do telescópio espacial, uma queda na luz da estrela é registrada. A diminuição periódica da luz da estrela indica a presença de um objeto na sua órbita. Uma equipe de pesquisa liderada por Vanderburg descobriu, um padrão incomum nos dados. Enquanto existia uma proeminente queda no brilho a cada 4.5 horas, bloqueando 40% da luz da anã branca, o sinal de trânsito do pequeno planeta não exibia um padrão típico em forma de U.

Ele mostrava um padrão de queda alongado e assimétrico que indicaria a presença de uma cauda como de um cometa. Juntas, essas feições indicaram um anel de detritos empoeirados circulando a anã branca, e que poderia ser a assinatura de um pequeno planeta sendo vaporizado. O momento eureca da descoberta, veio no final da noite da observação com uma repentina realização do que estava acontecendo ao redor da anã branca. A forma e profundidade da mudança do trânsito tinham  uma assinatura diferente”, disse Vanderburg. Além da estranha forma do trânsito, Vanderburg e sua equipe encontraram sinais de elementos pesados poluindo a atmosfera da WD 1145+017, como prediz a teoria. Devido a intensa gravidade, espera-se que as anãs brancas tenham uma superfície quimicamente pura, coberta somente com elementos leves de hélio e hidrogênio.

 Por anos, os pesquisadores descobriram evidências que algumas atmosferas de anãs brancas eram poluídas com traços de elementos mais pesados como cálcio, silício, magnésio e ferro. Os cientistas suspeitavam a muito tempo que a fonte dessa poluição fosse um asteroide ou um pequeno planeta sendo desintegrado pela intensa gravidade da anã branca. As análises da composição atmosférica foram conduzidas usando observações feitas pelo Observatório MMT na Universidade do Arizona. “Nas últimas décadas suspeitava-se que as estrelas anãs brancas fossem alimentadas pelos remanescentes de objetos rochosos, e seu resultado pudesse ser bem o que estávamos procurando”, disse Fergal Mullally, cientista da equipe do K2 no SETI e no Ames Research Center da NASA em Moffett Field na Califórnia. “Contudo, existe muito trabalho para ser feito para se descobrir a história completa desse sistema”.

“Essa descoberta destaca o poder do K2. A comunidade científica tem total acesso às observações do K2 e está usando esses dados para fazer uma grande quantidade de descobertas únicas através de uma grande quantidade de fenômenos astrofísicos”, disse Steve Howell, cientista de projeto do K2, no Ames. O Ames gerencia as missões do Kepler e a K2 para o Science Mission Directorate da NASA. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia, gerencia o desenvolvimento da missão do Kepler. A empresa Ball Aerospace & Technologies Corporation opera o sistema de voo, com o suporte do Laboratory for Atmospheric and Space Physics na Universidade do Colorado em Boulder.

Fonte: NASA