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LENTA ANIQUILAÇÃO DE EXOLUA PODE EXPLICAR MUDANÇAS NO BRILHO DA ESTRELA DE TABBY, A ESTRELA MAIS MISTERIOSA DO UNIVERSO
20 de setembro de 2019

 


Esta ilustração mostra um hipotético anel disforme de poeira em redor de KIC 8462852, também conhecida como Estrela de Boyajian ou Estrela de Tabby.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

 

Durante anos, os astrónomos olharam para o céu e especularam sobre o estranho comportamento da Estrela de Tabby. Identificada pela primeira vez há mais de um século, a estrela diminui de brilho durante dias ou semanas antes de recuperar a sua luminosidade prévia. Ao mesmo tempo, a estrela parece lentamente estar a perder o seu brilho geral, deixando os investigadores a coçar a cabeça.

Agora, astrónomos da Universidade de Columbia pensam que desenvolveram uma explicação para esta estranheza.

Num novo artigo publicado na revista 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 - produzido pela fragmentação de uma exolua - que está a acumular-se e a orbitar a estrela, bloqueando a sua luz enquanto o material passa entre a estrela e a Terra.

"A exolua é como um cometa de gelo que está a evaporar-se e a expelir estas rochas para o espaço," disse Metzger, professor associado de astrofísica da Universidade de Columbia e investigador principal do estudo. "Eventualmente, a exolua evaporará completamente, mas levará milhões de anos até que seja completamente consumida pela estrela. Temos a sorte de ver este evento de evaporação a acontecer."

A Estrela de Tabby, também conhecida como KIC 8462852 ou Estrela de Boyajian, recebeu o nome de Tabetha Boyajian, astrofísica da Universidade Estatal do Louisiana que descobriu o comportamento invulgar de escurecimento estelar em 2015. Boyajian descobriu que a Estrela de Tabby diminui ocasionalmente de brilho - às vezes apenas 1% e outras vezes até 22% - durante dias ou semanas antes de recuperar o seu brilho. Um ano depois, o astrónomo Bradley Schaefer, da mesma universidade, descobriu que o brilho da estrela também está a tornar-se mais fraco com o tempo, diminuindo cerca de 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 brilho a curto prazo, mas só recentemente concordaram num culpado mais mundano - a poeira.

À medida que um exoplaneta é destruído por fortes interações ou colisões com a sua estrela-mãe, explicou Metzger, a exolua em órbita do exoplaneta pode tornar-se vulnerável à atração da estrela central do sistema. A força pode ser tão grande que a estrela arranca a exolua do seu planeta, fazendo com que colida com a estrela ou seja expulsa do sistema.

No entanto, numa pequena percentagem de casos, a estrela rouba a exolua e coloca-a numa nova órbita em seu redor. Nesta nova órbita, a gelada e empoeirada exolua é exposta à radiação da estrela, que rasga as suas camadas exteriores, criando nuvens de poeira que eventualmente são "sopradas" pelo sistema. Quando estas nuvens de poeira passam entre a estrela e a Terra, observam-se quedas intermitentes no brilho estelar.

Isto explica o escurecimento inconsistente a curto prazo da Estrela de Tabby, mas os cientistas tiveram mais dificuldade em explicar a diminuição geral a longo prazo.

A equipa de Columbia sugere que a Estrela de Tabby raptou uma exolua de um planeta vizinho há muito desaparecido e colocou-a em órbita de si própria, onde foi destruída por uma radiação estelar mais forte do que a que existia na sua órbita anterior. Pedaços das camadas exteriores empoeiradas de gelo, gás e rochas carbonáceas têm sido capazes de suportar a pressão de explosão que ejeta nuvens de poeira com grãos mais pequenos, e o material volátil maior herdou a nova órbita da exolua em torno da Estrela de Tabby, onde formou um disco que bloqueia persistentemente a luz da estrela. A opacidade do disco pode mudar lentamente, à medida que nuvens de grãos menores passam e partículas maiores presas em órbita se movem do disco em direção à Estrela de Tabby, eventualmente ficando tão quentes que derretem e caem na superfície da estrela.

Em última análise os astrofísicos sugerem que, após milhões de anos, a exolua em torno da Estrela de Tabby evaporará completamente.

Martinez disse que o modelo da equipa é único na sua hipótese do que leva o planeta original até à estrela. "Naturalmente, resulta em que as exoluas órfãs acabem em órbitas (altamente excêntricas) com exatamente as propriedades que as investigações anteriores mostraram serem necessárias para explicar a diminuição de brilho da Estrela de Tabby. Nenhum outro modelo anterior foi capaz de juntar todas estas peças."

Existem outros sistemas estelares que demonstram quedas invulgares de brilho, acrescentou Martinez, e podem haver outras explicações para o fluxo que sejam igualmente atraentes. A Estrela de Tabby é invulgar porque é muito semelhante ao Sol, mas exibe um comportamento drasticamente diferente. É única entre um milhão de estrelas observadas pelo Kepler, mas há muitos milhões de vezes mais estrelas no Universo que ainda precisam de ser observadas.

O desafio agora é encontrar outras estrelas como a Estrela de Tabby, que sequestraram exoluas e ainda não terminaram de aniquilá-las. Se a explicação da equipa estiver correta, disse Metzger, indica que as luas são uma característica comum dos sistemas exoplanetários, fornecendo assim uma maneira de estudar a existência de exoluas.

"Nós na realidade não temos nenhuma evidência sólida da existência de exoluas para lá do nosso Sistema Solar, mas uma lua destruída pela sua estrela hospedeira não pode ser tão invulgar," disse. "Isto é uma contribuição para a ampliação do nosso conhecimento dos acontecimentos exóticos noutros sistemas solares que não teríamos conhecido há 20 ou 30 anos atrás."

 


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// Universidade de Columbia (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)

Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
06/10/2017 - Misteriosa diminuição de brilho da Estrela de Tabby pode ser provocada por poeira

Notícias relacionadas:
ScienceDaily
PHYSORG
Newsweek
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Estrela de Tabby:
Wikipedia

Telescópio Espacial Kepler:
NASA (página oficial)
K2 (NASA)
Arquivo de dados do Kepler
Arquivo de dados da missão K2

 
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