Uma estranha anã branca com um passado caótico

O que é mais estranho do que pedras caindo sobre uma estrela anã branca quente? Adicionando pedaços de gelo à mistura.

© STScI/Joseph Olmsted (anã branca acumulando detritos de objetos)

A G238-44, uma pequena anã branca situada a 86 anos-luz de distância, está acumulando dois tipos muito diferentes de objetos simultaneamente.

As anãs brancas são os restos compactos de estrelas de baixa massa que primeiro se transformam em gigantes vermelhas, um destino que aguarda nosso próprio Sol daqui a cerca de 5 bilhões de anos. A fase gigante vermelha causa estragos em sistemas planetários ordenados. Os planetas próximos podem ser devorados, enquanto as órbitas de mundos mais distantes ficam caóticas. Depois que a estrela gigante explode suas camadas externas em uma nebulosa planetária, uma anã branca do tamanho da Terra (mas ainda com massa solar) permanece.

Observações de muitas anãs brancas mostram sinais de “poluição” atmosférica: quantidades inesperadas de elementos mais pesados ​​que o hélio. Sua existência indica que quando colisões interrompem as órbitas de corpos semelhantes a asteroides no sistema de anãs brancas, seus detritos rochosos chovem sobre a estrela. 

Então, o que há de tão estranho na G238-44? 

É a composição química da poluição em sua superfície, medida pelo Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) da NASA, o Keck Telescope no Havaí e o telescópio espacial Hubble. 

As abundâncias relativas de 10 elementos pesados ​​(carbono, nitrogênio, oxigênio, magnésio, alumínio, silício, fósforo, enxofre, cálcio e ferro) não correspondem à composição de nenhum objeto conhecido do Sistema Solar. O material que cai sobre a anã branca é melhor descrito como quase duas partes de detritos semelhantes a Mercúrio, ou seja, material rochoso típico, e uma parte de material semelhante aos objetos gelados do Cinturão de Kuiper nos arredores do Sistema Solar. 

As descobertas sugerem que o sistema planetário da estrela experimentou uma enorme quantidade de caos orbital, o que teria lançado corpos gelados remotos para dentro. Esta é a única maneira de estudar a composição interior de pequenos corpos em outros sistemas solares. No entanto, as observações possam ser explicadas por um objeto desintegrado, contendo metal, rocha e gelo, como o planeta anão Ceres.

O objeto poderia ter sido uma super-Terra rica em água ou um mini-Netuno gasoso? Estes dois tipos de planetas estão ausentes em nosso próprio Sistema Solar, mas abundantes em outras partes do Universo.

Os astrônomos afirmam que não há como acabar com as quantidades relativas observadas de ferro, oxigênio, carbono e nitrogênio em um único corpo. Além disso, a quantidade de poluição é muito pequena para vir da ruptura de um planeta. A massa total de elementos pesados ​​medidos é muito menor que a massa da Terra, e a falta de um excesso de radiação infravermelha ao redor da anã branca indica que não há uma grande quantidade de material circunstelar. 

Com apenas uma anã branca mostrando “abundâncias estranhas”, é difícil tirar conclusões definitivas. Observações futuras podem render casos adicionais.

Fonte: Sky & Telescope