Estrelas do tipo M (anã vermelha) são objetos mais frios, de baixa massa e baixa luminosidade que compõem a grande maioria das estrelas do nosso Universo - representando 85% das estrelas apenas na Via Láctea. Nos últimos anos, essas estrelas provaram ser um tesouro para os caçadores de exoplanetas, com vários planetas terrestres (também conhecidos como Terra) confirmados em torno das anãs vermelhas mais próximas do Sistema Solar.
Mas o que é ainda mais surpreendente é o fato de que algumas anãs vermelhas têm planetas comparáveis em tamanho e massa a Júpiter que os orbita. Um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Lancashire Central (UCLan) abordou o mistério de como isso pode estar acontecendo. Em essência, o trabalho deles mostra que os gigantes gasosos levam apenas alguns milhares de anos para se formar.
O estudo, que apareceu recentemente na revista Astronomia e Astrofísica, foi o trabalho do Dr. Anthony Mercer e do Dr. Dimitris Stamatellos da UCLan Jeremiah Horrocks, do Instituto de Matemática, Física e Astronomia (JHI - MPA). O Dr. Mercer, um leitor de astrofísica do JHI - MPA, liderou a pesquisa sob a supervisão do Dr. Stamatellos, que lidera o grupo "Formação teórica de estrelas e exoplanetas" do instituto.
Juntos, eles estudaram como os planetas poderiam se formar em torno de estrelas anãs vermelhas para determinar qual mecanismo permitiria a formação de gigantes gasosos supermassivos. De acordo com modelos convencionais de formação de planetas, onde o acúmulo gradual de partículas de poeira leva a corpos progressivamente maiores, os sistemas de anãs vermelhas não devem ter massa suficiente para formar planetas do tipo super-Júpiter.
Para investigar essa discrepância, Mercer e o Dr. Stamatellos usaram o supercomputador do Reino Unido Distributed Research usando Advanced Computing (DiRAC) - que conecta instalações em Cambridge, Durham, Edimburgo e Leicester University - para simular a evolução de discos protoplanetários em torno de estrelas anãs vermelhas. Esses discos rotativos de gás e poeira são comuns em todas as estrelas recém-nascidas e são o que acaba levando à formação do planeta.
O que eles descobriram foi que, se esses discos jovens forem grandes o suficiente, eles poderão se fragmentar em pedaços diferentes, que se fundiriam devido à atração gravitacional mútua para formar planetas gigantes gasosos. No entanto, isso exigiria que os planetas se formassem dentro de alguns milhares de anos, uma escala de tempo extremamente rápida em termos astrofísicos. Como o Dr. Mercer explicou:
“O fato de os planetas serem capazes de se formar em tão curto espaço de tempo em torno de pequenas estrelas é incrivelmente emocionante. Nosso trabalho mostra que a formação do planeta é particularmente robusta: outros mundos podem se formar até mesmo em torno de pequenas estrelas de várias maneiras, e, portanto, os planetas podem ser mais diversos do que pensávamos anteriormente. ”
Sua pesquisa também indicou que esses planetas ficariam extremamente quentes após a formação, com temperaturas atingindo milhares de graus em seus núcleos. Como eles não têm uma fonte de energia interna, eles se tornam mais fracos com o tempo. Isso significa que esses planetas seriam fáceis de observar no comprimento de onda infravermelho quando ainda jovens, mas a janela para observação direta seria pequena.
Ainda assim, esses planetas ainda podem ser observados indiretamente com base em seus efeitos sobre sua estrela hospedeira, e é assim que os planetas que orbitam estrelas anãs vermelhas costumam ser encontrados. Isso é conhecido como Método da velocidade radial (também conhecido como espectroscopia Doppler), onde alterações nos espectros da estrela indicam que ela está se movendo, o que é uma indicação de planetas exercendo sua influência gravitacional sobre ela. Stamatellos acrescentou:
“Foi a primeira vez que pudemos não apenas ver planetas se formando em simulações de computador, mas também determinar suas propriedades iniciais com grandes detalhes. Foi fascinante descobrir que esses planetas são do tipo "velozes e furiosos" - eles se formam rapidamente e são inesperadamente quentes ".
Esses resultados não são nada se não forem oportunos. Recentemente, os astrônomos detectaram um segundo planeta extra-solar em torno de Proxima Centauri, a estrela mais próxima da nossa. Diferentemente do Proxima b, do tamanho da Terra, rochoso e orbita na zona habitável da estrela; Acredita-se que Proxima c seja 1,5 vezes o tamanho da Terra, metade da massa de Netuno (tornando-o um mini-Netuno) e orbita bem fora da zona habitável de Proxima Centauri.
Saber que existe um possível mecanismo que permite que gigantes gasosos se formem em torno de estrelas anãs vermelhas nos coloca um passo mais perto de entender essas estrelas totalmente comuns, mas ainda misteriosas.
