Descoberta do Exoplaneta Candidato Mais Próximo Orbitando uma Anã Branca

 O que acontecerá com a Terra e os outros planetas em nosso sistema solar quando o Sol morrer? Encontrar exoplanetas ao redor de anãs brancas pode ajudar a responder a essa pergunta urgente, e pesquisadores descobriram um possível exoplaneta gigante ao redor de uma anã branca próxima. 

A anã branca WD 0310-688, vista aqui numa imagem obtida pelo JWST, é a anã branca mais próxima com um candidato a exoplaneta. Crédito: Limbach et al., 2024

No Fim do Sistema Solar

Quando o Sol esgotar seu suprimento de hidrogênio central, seu interior passará por uma série de transições que transformarão nossa estrela natal em uma gigante vermelha fria e inchada. Eventualmente, o Sol se desprenderá de suas camadas externas e deixará para trás um remanescente escaldante, cristalizado e do tamanho da Terra, chamado de anã branca. Como os planetas em nosso sistema solar resistirão a essas mudanças é uma questão em aberto (embora os especialistas concordem que Mercúrio e Vênus serão engolfados pela estrela em expansão, infelizmente).

Uma maneira de sondar a resposta a essa pergunta é estudar sistemas planetários orbitando anãs brancas. Isso pode revelar as distâncias em que os planetas encontram um porto seguro da gigante vermelha, bem como se algum planeta muda ou passa por migração como resultado da evolução de sua estrela hospedeira. Historicamente, detectar planetas ao redor de anãs brancas tem sido desafiador — mas, felizmente, o JWST torna essa tarefa muito mais fácil.

Descobrindo Exoplanetas com MEOW

A pesquisa MIRI Exoplanets Orbiting White dwarfs (MEOW) é uma das várias pesquisas que usam os instrumentos infravermelhos sensíveis do JWST para procurar planetas ao redor de anãs brancas. Em um artigo publicado recentemente, uma equipe liderada por Mary Anne Limbach (Universidade de Michigan) relatou os primeiros resultados da pesquisa MEOW, com foco em um planeta candidato ao redor da anã branca próxima WD 0310–688.

O excesso de emissão infravermelha medida da anã branca WD 0310-688 (linha amarela) comparado com outras anãs brancas da amostra MEOW (linhas verde e azul). Crédito: Limbach et al., 2024

A pesquisa foi projetada para descobrir exoplanetas anãs brancas por meio de imagens diretas ou detecção de excesso de infravermelho : um fluxo inesperadamente grande em comprimentos de onda infravermelhos que indica a presença de um objeto mais frio do que a anã branca, como um planeta. Limbach e coautores detectam um excesso de infravermelho em torno de WD 0310–688 que é mais facilmente explicado por um companheiro planetário frio (248K) com uma massa de cerca de 3 massas de Júpiter.

Curiosamente, as observações colocam este planeta potencial entre 0,1 e 2 UA da anã branca — embora se pense que planetas interiores a 2 UA sejam destruídos quando suas estrelas incham em gigantes vermelhas. Isso pode sugerir que o planeta migrou para sua localização atual após a fase de gigante vermelha de sua estrela hospedeira.

Considerações sobre o candidato

Pesquisadores já descobriram um punhado de exoplanetas ao redor de anãs brancas — o que torna essa descoberta especial? WD 0310–688 está a apenas 34 anos-luz de distância, tornando-a a anã branca mais próxima com um candidato a planeta, e nenhum planeta já foi descoberto a 0,1–2 UA de uma anã branca. Além disso, isso marca o primeiro planeta ao redor de qualquer tipo de estrela a ser descoberto com o método de excesso de infravermelho.

Esquema do disco mais adequado da modelagem da equipe. O disco deve ser muito frio, altamente inclinado e bastante estreito para corresponder aos dados. Coincidentemente, a área emissora do disco deve ser aproximadamente a área de um planeta gigante. [Limbach et al. 2024]

No entanto, os autores alertaram que um planeta não é a única possibilidade para o excesso de infravermelho observado; um pequeno disco frio de detritos também pode ser o responsável. Se o objeto for um disco, seria um dos discos mais frios já encontrados ao redor de uma anã branca, tornando essa possibilidade intrigante por si só.

Espectroscopia de acompanhamento é necessária para discernir entre as hipóteses do planeta gigante e do disco frio. Características espectrais comumente encontradas nas atmosferas de exoplanetas apoiariam a hipótese do planeta gigante, enquanto uma característica de silicato apontaria para o disco de detritos. Trabalhos futuros devem iluminar a natureza deste candidato a planeta, bem como nos trazer novos resultados da pesquisa MEOW!

Fonte: aasnova.org