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Muitos dos exoplanetas já descobertos orbitam mais de uma estrela

Daniele Cavalcante

Os astrônomos já confirmaram a descoberta de mais de 4.000 exoplanetas - planetas localizados fora do Sistema Solar - e tentam cada vez mais aprender sobre suas composições, atmosferas e possíveis condições de abrigar vida. Mas e as estrelas que tais planetas orbitam? Um novo estudo identificou mais de 200 exoplanetas para entender como as estrelas hospedeiras moldam a formação e evolução dos planetas.

Para realizar esse trabalho, o astrofísico Markus Mugrauer, do Astrophysical Institute and University Observatory da University Jena, na Alemanha, usou os dados da Gaia, a missão da ESA que teve como objetivo criar um mapa 3D da nossa galáxia. A pesquisa de Mugrauer busca entender como os sistemas estelares múltiplos moldam a formação e o desenvolvimento dos planetas.

Sistemas estelares múltiplos

Quando um sistema estelar possui duas estrelas, são chamados de sistemas binários. Mas se houver três ou mais, recebem o nome de sistemas múltiplos - embora aqueles com três estrelas sejam denominados triplos; com quatro, quádruplos; com cinco, quíntuplos, e assim sucessivamente. Vale destacar que eles são menores do que os chamados clusters, grupos de estrelas compostos por 100 a 1.000 estrelas.

Compreender um sistema estelar múltiplo pode ser um pouco mais complicado do que entender um sistema binário. É que a dinâmica de três ou mais estrelas pode ser um tanto caótica e não se sabe ao certo o número exato de corpos celestes envolvidos. Além disso, eles podem ser instáveis porque a interação mais próxima entre as estrelas pode ejetar uma delas para fora do sistema.

Existe ainda a categoria dos sistemas múltiplos hierárquicos. Estes, por sua vez, não apresentam instabilidade alguma, porque as estrelas desse tipo de conjunto estão divididas em dois ou mais sub-grupos que orbitam em torno de um centro gravitacional comum.

De acordo com Mugrauer, "sistemas estelares múltiplos são muito comuns em nossa Via Láctea", e sua pesquisa mostra que, dentro de um espaço de 1.600 anos-luz de distância do Sol, existem 176 estrelas binárias, 27 triplos hierárquicos e um sistema quádruplo hierárquico que hospeda exoplanetas - um total de 208 sistemas estelares com planetas em suas órbitas. "Se tais sistemas incluem planetas, eles são de particular interesse para a astrofísica, porque os sistemas planetários neles podem diferir do nosso Sistema Solar de maneiras fundamentais", explica o astrofísico, que é o único autor do estudo.

Imagens de algumas das estrelas hospedeiras de exoplanetas, com suas estrelas companheiras (B, C) encontradas durante o projeto. A imagem no meio mostra um sistema hierárquico triplo (Imagem: Mugrauer, PanSTARRS)

O trabalho de Mugrauer vai além de apenas encontrar e identificar sistemas estelares múltiplos que hospedam exoplanetas: ele queria mais detalhes e características, e acabou descobrindo que esses sistemas variam muito em tamanho. Aqueles que são altamente conectados têm estrelas companheiras a menos de 20 UAs (Unidades Astronômicas, sendo que uma UA corresponde à distância média entre a Terra e o Sol) de distância da estrela “dominante”. Já nos sistemas mais amplos, as companheiras estão afastadas a mais de 9000 AUs de sua estrela dominante.

Tipos e o número de estrelas nos sistemas múltiplos

As estrelas no estudo de Mugrauer variam em idade, massa e temperatura. A estrela mais massiva que ele encontrou é 1,4 vezes mais massiva que o nosso Sol, e as menos massivas são apenas 8% da massa do Sol. No entanto, a massa das companheiras atinge algo entre 0,15 e 0,3 massas solares. Muitos dos sistemas múltiplos continham uma companheira com massa baixa, estrelas anãs frias que brilham em vermelho.

Além disso, Mugrauer encontrou oito anãs brancas entre os sistemas múltiplos do seu estudo, e descobriu que os planetas podem sobreviver - pelo menos às vezes - às convulsões de uma estrela próxima dos estágios finais de sua evolução, algo que pode ser devastador.

De acordo com o pesquisador, alguns dos seus resultados podem indicar que “a influência de várias estrelas em um sistema estelar atrapalha o processo de formação do planeta, bem como o desenvolvimento de suas órbitas”. É que a presença de uma estrela companheira poderia atrapalhar o processo de formação do planeta no disco de poeira ao redor das estrelas jovens. A gravidade também pode influenciar a evolução da órbita de um planeta.

Este é apenas o início do trabalho de Mugrauer: ele pretende atualizar continuamente sua lista à medida que novas missões encontram outros exoplanetas. Com essa lista em andamento, os astrônomos poderão entender como os planetas se formam, evoluem e se adaptam quando a estrela hospedeira tem uma ou mais companheiras.


Fonte: Canaltech

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