Cientistas encontram registro

Um objeto orbitando uma estrela a 1.400 anos-luz de distância está confrontando seriamente as nossas noções sobre o que é possível no Universo.

É uma anã marrom, a curiosa categoria de objetos que ocupam a lacuna entre planetas e estrelas, mas está em uma órbita tão próxima com sua estrela hospedeira muito quente que sua temperatura excede escaldantes 8.000 Kelvin (7.727 graus Celsius, ou 13.940 Fahrenheit) – quente o suficiente para separar as moléculas em sua atmosfera em seus átomos compostos.

Isso é muito mais quente do que a temperatura da superfície do Sol, onde as temperaturas ficam comparativamente amenas de 5.778 Kelvin. Na verdade, esta anã marrom quebrou recordes de temperatura – o objeto mais quente desse tipo que já encontramos.

Embora as anãs marrons tendam a ser mais quentes que os planetas, elas queimam mais frias que as estrelas anãs vermelhas mais frias – elas não conseguem atingir temperaturas semelhantes às do Sol em seus próprios motores de fusão internos.

Uma equipe internacional liderada pela astrofísica Na'ama Hallakoun, do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel, nomeou o objeto WD0032-317B.

A descoberta, diz a equipe, pode nos ajudar a entender o que acontece com gigantes gasosos semelhantes a Júpiter que orbitam estrelas massivas e extremamente quentes, cuja observação pode ser desafiadora devido às propriedades das estrelas, como sua atividade e taxa de rotação.

Os planetas que orbitam perto das suas estrelas são irradiados com grandes quantidades de luz ultravioleta. Isso pode fazer com que suas atmosferas evaporem e as moléculas nelas contidas sejam dilaceradas, um processo conhecido como dissociação térmica.

Porém, não sabemos muito sobre esse ambiente extremo. A uma proximidade tão grande de uma estrela muito brilhante, os sinais de um exoplaneta em órbita podem ser difíceis de extrair da atividade estelar.

Conhecemos um exoplaneta quente o suficiente para a dissociação térmica. Esse é o KELT-9b, orbitando uma estrela supergigante azul, que aquece o lado diurno do exoplaneta a temperaturas superiores a 4.600 Kelvin (4.327 graus Celsius, ou 7.820 graus Fahrenheit).

Isso é mais quente do que a maioria das estrelas – as anãs vermelhas, as estrelas mais comuns na galáxia, têm uma temperatura superficial máxima de cerca de 4.000 Kelvin.

Uma maneira de estudar esses regimes extremos, entretanto, poderia ser anãs marrons em sistemas binários com estrelas anãs brancas. As anãs brancas são muito, muito menores do que as supergigantes azuis como a KELT-9, o que por sua vez as torna mais fracas e o sinal de qualquer objeto companheiro superaquecido é mais fácil de detectar.

Uma anã marrom não é exatamente um planeta, mas também não é exatamente uma estrela. Com cerca de 13 vezes a massa de Júpiter, um objeto semelhante a um planeta pode ter pressão e calor suficientes no seu núcleo para iniciar a fusão do deutério.

Esse é um isótopo “pesado” de hidrogênio; a temperatura e a pressão necessárias para sua fusão são muito mais baixas do que a temperatura e a pressão necessárias para a fusão do hidrogênio regular que queima nos núcleos das estrelas.

As anãs marrons podem atingir cerca de 80 massas de Júpiter em tamanho e temperaturas de cerca de 2.500 Kelvin. Elas são mais frias e mais escuras que as anãs vermelhas, mas brilham em comprimentos de onda infravermelhos.

As anãs brancas, por outro lado, são o estágio final da vida de estrelas como o Sol. Quando a estrela fica sem hidrogénio no seu núcleo, ela ejeta as suas camadas externas, e o núcleo, já não suportado pela pressão externa da fusão, colapsa num objeto ultradenso com cerca do tamanho da Terra.

As anãs brancas brilham com calor residual, mas o processo de morte é muito energético – são extremamente quentes, com temperaturas comparáveis ​​às das supergigantes azuis.

Isto nos leva a WD0032-317, uma estrela anã branca muito quente e de baixa massa. Representa cerca de 40% da massa do Sol, queimando a temperaturas em torno de 37.000 Kelvin.

No início dos anos 2000, dados obtidos usando o instrumento Ultra-Violet-Visual Echelle Spectrograph (UVES) no Very Large Telescope do European Southern Observatory sugeriram que WD0032-317 estava se movendo, puxado no local por um companheiro invisível em órbita. Observações posteriores no infravermelho próximo sugeriram que essa companheira era uma anã marrom.