Corpos planetários desintegrando em torno de uma anã branca

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Impressão artística de um planetesimal se desintegrando em torno da anã branca WD 1145 + 017. Um estudo recente sugere que este sistema tem evoluído drasticamente desde a sua descoberta. Crédito: Harvard Center for Astrophysics / Mark A. Garlick.

Artigo traduzido de AAS Nova. Autor: Susanna Kohler.

Alguns meses atrás, a descoberta de WD 1145 + 017 foi anunciada. Esta anã branca parece ser orbitada por corpos planetários que estão se desintegrando ativamente devido à forte força gravitacional da estrela. Um estudo de acompanhamento agora revela que este sistema tem evoluído drasticamente desde a sua descoberta.

Sinais de Perturbação

Possíveis corpos planetários orbitando uma anã branca estariam expostos a um risco particular: se suas órbitas fossem perturbadas e eles passassem dentro do raio de maré da anã branca, eles seriam dilacerados. Seu material pode então formar um disco de detritos em torno da anã branca e, eventualmente, seria acrescido.

Curiosamente, temos duas evidências de que isso realmente acontece:

  • Temos observado discos de detritos de poeira em torno de ~ 4% das anãs brancas;
  • As atmosferas de ~ 25-50% das anãs brancas estão poluídas por elementos pesados que provavelmente foram acrescidos recentemente.

Mas, apesar dessa evidência indireta da desintegração planetária, nunca tínhamos observado corpos planetários ativamente sendo perturbado em torno de anãs brancas – até recentemente.

Trânsitos Incomuns

Em Abril de 2015, observações da missão K2 do Kepler revelou um sinal de trânsito estranho em torno de WD 1145 + 017, uma anã branca a 570 anos-luz de distância da Terra que tem um disco de detritos empoeirado e uma atmosfera poluída. Isto foi interpretado como sinal de trânsito de pelo menos um, e possivelmente vários, planetesimais se desintegrando.

Em um acompanhamento recente, uma equipe de cientistas liderada por Boris Gänsicke, da Universidade de Warwick, obteve uma fotometria de alta velocidade da WD 1145 + 017 utilizando a câmera UltraSpec do Thai National Telescope. Estas observações foram realizadas em novembro e dezembro de 2015 – cerca de sete meses após as observações fotométricas iniciais do sistema. Elas revelaram que mudanças dramáticas ocorreram neste curto espaço de tempo.

Evolução Rápida

As observações iniciais de WD 1145 + 017 mostravam uma profundidade de trânsito significativa (>10%) a cada ~ 3,6 horas, em média. Em contraste, nas observações atuais, cada curva de luz está repleta de inúmeros eventos de trânsito que têm durações de 3-12 minutos e profundidades de 10-60%. Muitas das características de trânsito se sobrepõem, então agora existem apenas segmentos curtos da curva de luz que não são atenuados por detritos.

Amostra da curva de luz do TNT/UltraSpec, obtida em dezembro de 2015 por mais de 3,9 horas. Muitos trânsitos variados são evidentes. Trânsitos marcados com cor aparecem em várias noites. Crédito: Gänsicke et ai. de 2016.

Gänsicke e colaboradores usaram os novos dados para analisar os corpos em trânsito. Embora alguns trânsitos sejam consistentes todas as noite, a maioria evolui em forma e profundidade, aparecendo e desaparecendo ao longo da observação. Esta variabilidade rápida, juntamente com o grande tamanho dos corpos em trânsito (várias vezes o tamanho da anã branca), apoiam a conclusão de que os objetos em trânsito não são corpos sólidos. Em vez disso, provavelmente são nuvens de gás e poeira fluindo de corpos menores, que estão sendo perturbados.

Pelo fato do tempo astronômico ser muitas vezes extremamente longo, as observações de WD 1145 + 047 são especialmente emocionantes – esta é uma rara oportunidade de assistir a evolução de um sistema em tempo real! Dada a rapidez com que ele parece estar mudando, observações continuadas certamente irão revelar mais sobre os corpos planetários que orbitam esta anã branca.

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