Um planeta gigante pode ter se formado a partir dos restos expelidos por uma estrela que já morreu. É o que propõe uma equipe internacional liderada pela Universidade de Warwick, no Reino Unido, depois de vasculhar dados antigos do Telescópio Espacial Hubble. Os dados revelaram uma quantidade inédita do elemento nióbio na anã branca HS 0209+0832. Se a descoberta for confirmada, será o primeiro planeta de “segunda geração” já identificado, mas por enquanto o objeto segue como candidato.
O trabalho foi publicado em 5 de outubro na revista Nature Astronomy. Ele reúne pesquisadores do Centro de Exoplanetas e Habitabilidade de Warwick, do Instituto de Astrofísica de Canárias, do MIT, da Universidade de Wisconsin, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian e do Space Telescope Science Institute, entre outras instituições. A anã branca HS 0209+0832 tem cerca de 1% do raio do Sol, mas concentra aproximadamente 60% da massa solar.
Os planetas costumam surgir pouco depois do nascimento de uma estrela, a partir do gás e da poeira que sobram ao redor dela e se organizam num disco. Foi assim que a Terra e os demais mundos do Sistema Solar se formaram, há cerca de 4,5 bilhões de anos. Quando estrelas como o Sol envelhecem, elas expelem suas camadas externas e deixam para trás um núcleo compacto e quente, a anã branca. Há tempos os astrônomos especulam que esse material ejetado poderia se reorganizar num novo disco e dar origem a outra leva de planetas.
Um enigma de 1999 resolvido pelo nióbio
Quando o Hubble observou HS 0209+0832 pela primeira vez, em 1999, registrou cerca de 100 assinaturas químicas que ninguém conseguiu identificar. Com um banco de dados químicos atualizado, a pesquisadora Williams e seus colegas reexaminaram essas observações. Eles descobriram que o nióbio correspondia a muitas das linhas misteriosas.
“O que o Hubble está nos mostrando neste sistema de anã branca é algo que nunca vimos antes: uma grande abundância do elemento nióbio, cuja assinatura eu não conhecia quando a encontrei pela primeira vez nos dados de arquivo”, contou Williams.
O nióbio existe no Sistema Solar e é usado em produtos comerciais, mas nunca havia sido relatado em nenhuma anã branca analisada até hoje. A quantidade detectada pelo Hubble foi tão grande que sugere a presença de um planeta massivo rico nesse material. Por ser um elemento pesado, o nióbio não surge da fusão nuclear comum nos núcleos estelares. Ele só aparece nas condições extremas das fases finais da vida de uma estrela.
“O nióbio e outros elementos mais pesados que o ferro são astronomicamente especiais porque, ao contrário de muitos elementos comuns, não são formados nos núcleos das estrelas por fusão termonuclear. Em vez disso, esses elementos pesados só podem ser sintetizados nas condições exóticas que surgem brevemente no interior de estrelas moribundas”, explicou o coautor Nicholas Stone, astrofísico teórico da Universidade de Wisconsin–Madison.
A hipótese da equipe é que, depois que a estrela expeliu esse material enriquecido, parte dele se aglutinou e formou um gigante gasoso. O restante teria se dispersado no espaço há muito tempo.
Um gigante colado à estrela e perdendo a atmosfera
Para reforçar as conclusões, os pesquisadores compararam as observações do Hubble com dados de arquivo da missão Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), já aposentada. Também consultaram registros do satélite TESS, que acompanhou a anã branca durante quatro meses. Com base nesse conjunto, estimam que o candidato seja um gigante gasoso de tamanho parecido com o de Júpiter. Ele orbitaria a cerca de 6 milhões de quilômetros da estrela, distância muito menor que a de Mercúrio em relação ao Sol, de 58 milhões de quilômetros.
Como HS 0209+0832 é relativamente jovem, ainda está muito quente e bombardeia o planeta com radiação intensa. Somada à proximidade, essa radiação estaria arrancando rapidamente a atmosfera do gigante. O material perdido poderia formar uma espécie de cauda, como a de um cometa, que cairia em órbita da estrela e acabaria depositado aos poucos em sua superfície. Segundo essa interpretação, seria essa “chuva” de resíduos planetários que teria permitido ao Hubble detectar os vestígios de nióbio.
Para Williams, a descoberta pode mudar a forma de enxergar o destino dos sistemas planetários. “Em vez de a fase de anã branca ser uma espécie de epílogo da história de uma estrela e seus planetas, esta pesquisa indica que os sistemas que conhecemos são apenas o primeiro capítulo de uma história potencialmente muito mais longa, com alguns personagens novos aparecendo”, afirmou.
A equipe pretende acompanhar o sistema por vários anos para aprender mais sobre os planetas de segunda geração, quão comuns eles são e como evoluem ao redor de anãs brancas. A pesquisadora aposta na resistência do candidato, já que a estrela deve esfriar e estabilizar sua temperatura com o tempo.
“Se o planeta de segunda geração estiver lá, acho que é provável que ele sobreviva”, disse Williams.
