quarta-feira, 21 de março de 2018

Explosões de buracos negros podem transformar exoplanetas

Uma equipe de astrofísicos e cientistas planetários previu que planetas semelhantes a Netuno localizados perto do centro da galáxia da Via Láctea foram transformados em planetas rochosos por explosões geradas pelo buraco negro supermassivo próximo.

ilustração da atmosfera de um mini-Netuno

© M. Weiss/CfA (ilustração da atmosfera de um mini-Netuno)

Estas descobertas combinam simulações de computador com dados de descobertas recentes de exoplanetas e observações de raios X e ultravioleta de estrelas e buracos negros.

O pesquisador Howard Chen, da Universidade Northwestern, e colaboradores do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) em Cambridge, Massachusetts, examinaram o ambiente em torno do buraco negro supermassivo mais próximo da Terra: o buraco negro de quatro milhões de massas solares conhecido como Sagitário A*.

É bem conhecido que o material que cai no buraco negro durante abastecimento ocasional irá gerar brilhantes raios X e radiação ultravioleta. De fato, os telescópios de raios X, como o observatório Chandra, da NASA, e o XMM-Newton, da ESA, têm visto evidências de explosões brilhantes geradas no passado pelo buraco negro de 6 milhões de anos a pouco mais de um século atrás.

Os astrônomos consideraram os efeitos desta radiação de alta energia em planetas com massas entre a Terra e Netuno que estão localizados a menos de 70 anos-luz de distância do buraco negro.

Eles descobriram que o raio X e a radiação ultravioleta expeliram uma grande quantidade da espessa atmosfera gasosa destes planetas perto do buraco negro. Em alguns casos isso deixaria para trás um núcleo rochoso. Estes planetas rochosos seriam mais pesados ​​que a Terra, ou seja, são super-Terras.

Estas super-Terras são um dos tipos mais comuns de planeta que os astrônomos descobriram fora do nosso Sistema Solar.

Os pesquisadores acham que este impacto no buraco negro pode ser uma das formas mais comuns de as super-Terras rochosas se formarem próximas ao centro de nossa galáxia.

Embora alguns destes planetas estejam localizados na zona habitável de estrelas como o Sol, o ambiente em que eles existem seria desafiador para qualquer vida surgir. Explosões de supernovas e explosões de raios gama abafariam estas super-Terras, o que poderia prejudicar a química de qualquer atmosfera que permanecesse nestes planetas. Explosões adicionais do buraco negro supermassivo poderiam fornecer um golpe de nocaute e erodir completamente a atmosfera do planeta.

Estes planetas também estariam sujeitos às rupturas gravitacionais de uma estrela que passaria e que poderia arremessar o planeta para longe de sua estrela hospedeira que sustenta a vida. Tais encontros podem ocorrer com frequência perto do buraco negro supermassivo da Via Láctea, já que a região está repleta de estrelas. Quão lotado é no Centro Galáctico? Em cerca de 70 anos-luz do centro da galáxia, os astrônomos acreditam que a distância média entre os mundos rochosos é de 75 a 750 bilhões de quilômetros. Em comparação, a estrela mais próxima do Sistema Solar está a 40 trilhões de quilômetros de distância.

É geralmente aceito que as regiões mais internas da Via Láctea não são favoráveis ​​à vida. A probabilidade de panspermia, onde a vida é transmitida através de contato interestelar ou interplanetário, seria muito mais comum em um ambiente tão denso.

Existem desafios formidáveis ​​exigidos para detectar diretamente estes planetas. A distância até o Centro Galáctico é de 26.000 anos-luz da Terra, onde a região é abarrotada e o bloqueio da luz pela interferência de poeira e gás tornam a observação de tais planetas muito difícil.

No entanto, estes desafios podem ser enfrentados pela próxima geração de telescópios terrestres extraordinariamente grandes. Por exemplo, pesquisas por trânsitos com futuros observatórios como o European Extremely Large Telescope podem detectar evidências destes exoplanetas. Outra possibilidade é procurar por estrelas com padrões incomuns de elementos em sua atmosfera que migraram do centro da galáxia.

Um artigo descrevendo estes resultados foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

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