Um planeta acaba de desaparecer: telescópio Hubble capturou violento evento cósmico que muda tudo

Investigar o universo além do Sistema Solar como o conhecemos às vezes traz mais perguntas do que respostas. A busca por exoplanetas tem revelado descobertas tão diferentes do que conhecemos que se tornam fascinantes. Assim, há mais de uma década, o telescópio espacial Kepler identificou o Kepler-16b, um planeta com “dois sóis” à la Tatooine de Star Wars, e o telescópio James Webb descobriu um mundo fervente de lava que, paradoxalmente, é mais frio do que a teoria indica.

No processo de investigação do universo, pode-se testemunhar o desaparecimento de um planeta, como o observado pelo Hubble da NASA.

Primeiro, detectaram um ponto de luz brilhante e presumiram que fosse um planeta coberto de poeira, onde o brilho de sua estrela era refletido. Em seguida, o objeto desapareceu e uma fonte brilhante diferente apareceu nas proximidades. Eventualmente, essa equipe internacional de pesquisadores percebeu que não estavam vendo planetas: a luz vinha de detritos incandescentes gerados por colisões violentas, como publicaram posteriormente na revista Science.

Colisão que muda tudo

Em suas observações, eles registraram dois impactos diferentes e muito poderosos que geraram grandes quantidades de poeira no mesmo sistema planetário, o que representa uma grande oportunidade para entender como os planetas se formam e de que tipo de materiais são compostos. Sua principal hipótese: eles vislumbraram não um, mas dois eventos extremamente raros: uma (ou duas) colisão de planetesimais, ou seja, uma colisão entre pequenos objetos rochosos semelhantes a asteroides.

O astrofísico Jason Wang, da Universidade Northwestern, explica que esta é a primeira vez que observam uma colisão de planetesimais fora do sistema solar e que seu estudo é “fundamental para entendermos como os planetas se formam e também pode fornecer informações sobre a estrutura de asteroides, o que é importante para programas de defesa planetária como o teste DART”. Paul Kalas, astrônomo da Universidade da Califórnia, Berkeley, e autor principal do estudo, insiste na excepcionalidade do evento: “Ele não está presente em nenhuma das nossas imagens anteriores do Hubble, o que significa que acabamos de testemunhar uma colisão violenta entre dois objetos massivos e uma enorme nuvem de detritos, algo sem paralelo em nosso sistema solar atual.”

Essas colisões ocorreram no sistema planetário que circunda a estrela Fomalhaut, maior que o Sol, cercada por um extenso e denso conjunto de cinturões de detritos empoeirados e localizada a cerca de 25 anos-luz da Terra, na constelação de Peixes Austrinus. Esse cinturão de poeira é tão grande que é um verdadeiro deleite para a pesquisa.

Parece planeta, é nuvem de poeira

Em 2008, foi detectado Fomalhaut b, um objeto brilhante de natureza desconhecida que alguns pesquisadores acreditavam ser um planeta, enquanto outros apostavam numa nuvem de poeira em expansão resultante de uma colisão. Em 2023, uma nova observação do Hubble mudou tudo: a fonte de luz original havia desaparecido e outro objeto brilhante apareceu em uma área ligeiramente diferente. Como explica Wang, inicialmente presumiram que se tratava de Fomalhaut b, mas foram surpreendidos:

“Presumimos que a luz brilhante fosse Fomalhaut b porque era a fonte conhecida do sistema. Mas, ao comparar cuidadosamente as novas imagens com as antigas, percebemos que não poderia ser a mesma fonte. Foi emocionante, mas também nos deixou perplexos.”

Assim, tiveram que mudar sua perspectiva e nomenclatura: o objeto original foi renomeado para Fomalhaut cs1 e seu desaparecimento reforça a ideia de que se tratava de uma nuvem de poeira que se dispersou lentamente após uma colisão. A segunda fonte brilhante foi chamada de Fomalhaut cs2 e seu comportamento reforça a conclusão de que nenhum dos objetos era um planeta: tudo indica que são nuvens de detritos criadas quando grandes planetesimais colidem entre si.

Ao investigar Fomalhaut cs2, concluíram que ela se assemelhava muito ao início de cs1, observado duas décadas atrás, tanto em brilho quanto em localização. Assim, a equipe já estima a frequência de colisões desse tipo no sistema: a cada 100.000 anos ou até menos. Afinal, em 20 anos, já observaram duas.

Kalas explica que “se você tivesse um filme dos últimos 3 mil anos e o acelerasse de forma que cada ano correspondesse a uma fração de segundo, isso equivaleria a um segundo. Se você tivesse muito tempo, imagine quantos flashes veria. O sistema planetário Fomalhaut estaria repleto desses choques.”

Fomalhaut cs1 não existe mais, mas a equipe de pesquisa quer continuar monitorando o sistema e está de olho em cs2, que pode esconder informações ainda mais valiosas sobre como as colisões se desenvolvem em sistemas planetários jovens. Claro, além do antigo Hubble, eles usarão a câmera de infravermelho próximo do Telescópio Espacial James Webb, já que a NIRCam consegue capturar informações detalhadas sobre a cor, permitindo determinar o tamanho e a composição dos grãos de poeira, por exemplo, se contêm água ou gelo.

A confirmação dessas colisões serve de alerta para os caçadores de planetas fora do Sistema Solar: grandes nuvens de poeira podem muito bem imitar a aparência de um exoplaneta, refletindo a luz de sua estrela, o que pode levar a erros no uso do sistema de detecção de luz refletida. Kalas resume: “O que aprendemos estudando cs1 é que uma grande nuvem de poeira pode se passar por um planeta por muitos anos.” À medida que novos observatórios apontam para o céu para obter imagens diretas de planetas semelhantes à Terra, diferenciando entre Planetas reais e nuvens de poeira temporárias parecem providenciais.

Imagem | Javier Miranda

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Um planeta acaba de desaparecer: telescópio Hubble capturou violento evento cósmico que muda tudo

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Xataka Brasil

por
PH Mota

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