A descoberta de um planeta do tamanho de Júpiter que orbita em torno de uma estrela anã branca sugere que é possível para os planetas sobreviverem ao impacto causado pela morte de suas estrelas-mãe. Uma anã branca é como os cientistas chamam a densa sobra de matéria deixada por um núcleo estelar após a sua morte.

Imagine uma estrela do tamanho da Terra, quase no fim de sua vida, com um planeta gigantesco do tamanho de Júpiter orbitando ao seu redor a cada 34 horas. Seria uma visão bizarra, com o objeto menor e mais denso, aparentemente no controle da condição especial visualmente incompatível. Para se ter uma ideia de como esse sistema estelar pareceria estranho, uma anã branca pode caber dentro da Grande Mancha Vermelha de Júpiter.

“É a primeira descoberta clara de um planeta orbitando uma anã branca”, disse Ian Crossfield, professor assistente de física e astronomia da Universidade do Kansas e co-autor do estudo que identificou o sistema estelar. A pesquisa, publicada na revista Nature, foi liderada pelo astrônomo Andrew Vanderburg, da Universidade de Wisconsin-Madison.

Em 2015, um outro estudo divulgado na Nature liderado por Vanderburg registrou a descoberta de um pequeno planeta, ou possivelmente um asteróide, que foi destruído por seu hospedeiro anão branco. A nova descoberta, no entanto, é uma novidade justamente porque o planeta em questão é muito maior e está em uma órbita bastante estável.

Quem nunca buscou assuntos relacionados ao universo com certeza fica horrorizado ao saber sobre o destino do nosso sistema solar. Daqui a alguns bilhões de anos, o nosso Sol começará a ficar sem combustível, fazendo com que se transforme em uma enorme esfera vermelha. No processo, todos os planetas do Sistema Solar – incluindo a Terra – serão devorados por nossa estrela, agora inchada e agonizante. Uma vez que esta fase esteja completa, o Sol encolherá em uma anã branca – uma orbe de tamanho aproximado ao da Terra, mas contendo metade da massa do nosso Sol atual. Tecnicamente ainda uma estrela, a anã branca emitirá um pouco de calor e luz enquanto continua a esfriar, embora não seja mais capaz de conduzir fusão nuclear.

Esse tem sido e será o destino de milhões de estrelas semelhantes em todo o cosmo. Os astrônomos não tinham certeza se os planetas, especialmente os planetas externos, são capazes de sobreviver a esse processo altamente perturbador, mas a nova pesquisa sugere que sim. E esta descoberta deve inspirar os astrônomos a pesquisar objetos semelhantes em torno de outras anãs brancas.

Para detectar o planeta chamado WD 1856b, os astrônomos usaram o método de trânsito testado e comprovado, junto com algumas varreduras infravermelhas do sistema. Usando o Telescópio Espacial Tess, da NASA, a equipe registrou o escurecimento da anã branca uma vez a cada 1,4 dias. Este escurecimento é um sinal potencial de um planeta em órbita, transitando na frente de uma estrela, a partir da nossa perspectiva na Terra. Isso foi confirmado com dados infravermelhos coletados pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA antes da aposentadoria do satélite, em janeiro passado.

Ao analisar este sistema em comprimentos de onda infravermelhos, os pesquisadores viram que era um planeta, e não outra estrela, em órbita ao redor da anã branca. “Estrelas mais quentes devem emitir muita luz infravermelha, enquanto planetas mais frios devem emitir menos. Não vimos luz infravermelha extra, o que ajudou a confirmar esta nova descoberta como um planeta real”, disse Crossfield.

Uma imagem conceitual de um planeta na órbita de sua estrela anã branca. Crédito: NASA/JPL

Uma concepcão artística de uma estrela anã branca (menor) e seu planeta maior. Imagem: NASA/JPL-Caltech

Vários telescópios terrestres também foram recrutados para confirmar essas observações, visto que o brilho de uma estrela próxima havia confundido os dados do TESS.

Os autores especulam que o WD 1856b sobreviveu à transformação de sua estrela em uma gigante vermelha devido à grande distância entre os dois objetos. “O planeta não poderia ter sobrevivido se tivesse começado onde o vemos agora: deve ter orbitado muito mais longe da estrela. Mais tarde, depois que a estrela se tornou uma anã branca, o planeta deve ter se aproximado da estrela”, explicou Crossfield.

Simulações feitas pelos pesquisadores sugerem que este é um cenário provável: enquanto a gigante vermelha devorava os planetas internos, a órbita de WD 1856b ficou desestabilizada, fazendo com que ele entrasse em uma órbita altamente elíptica, levando o planeta tanto para perto quanto para longe da morte de sua estrela-mãe. Esta órbita encolheu ao longo das escalas de tempo cosmológicas, colocando o planeta em sua atual órbita circular – e, consequentemente, o livrando da extinção.

“Achamos que esta estrela morreu e se tornou uma anã branca há cerca de 6 bilhões de anos. Em um tempo que nem o Sol, a Terra e o sistema solar ainda haviam sido formados”, disse.

Perguntamos a Crossfield se é possível que a estrela moribunda tenha capturado um planeta rebelde, seja durante na fase de gigante vermelha ou anã branca. Um estudo recente sugere que trilhões de planetas podem estar avançando pela Via Láctea, sem estarem atrelados a uma estrela central.

No caso do WD 1856b, o planeta está em uma órbita bastante estável e razoavelmente perto da gente: a 80 anos-luz da Terra, então deve ser possível para os cientistas estudá-lo nos próximos anos. As únicas coisas conhecidas sobre este planeta são seu tamanho (aproximadamente o tamanho de Júpiter, mas poderia ser maior), seu período orbital (um dia dura 34 horas) e temperatura bem abaixo de zero. Observações futuras poderiam “nos dizer mais sobre do que é feito, como se formou e talvez como chegou onde o vemos hoje”, disse Crossfield.

Uma informação adicional interessante: as anãs brancas passam por outras transformações, tornando-se anãs marrons ainda mais escuras e, eventualmente, anãs negras, que não emitem mais calor ou luz. Como uma pesquisa recente sugere, a maior estrela dessas anãs negras acabará explodindo como uma supernova, mas isso não acontecerá até trilhões e trilhões de anos a partir de agora.