Os astrônomos anunciaram em 10 de janeiro que lideram no caso dos discos ausentes. O relatório foi apresentado pelo aluno de pós-graduação da UCLA e pelo Ph.D. candidato Peter Plavchan; seu conselheiro, Michael Jura; e Sarah Lipscy, agora na Ball Aerospace, para a reunião da American Astronomical Society em San Diego. Essa liderança pode explicar a falta de evidência de anãs vermelhas formando sistemas planetários.
A evidência
As anãs vermelhas (ou M Dwarfs) são estrelas como o nosso Sol em muitos aspectos, mas menores, menos maciças e mais fracas. Aproximadamente 70% de todas as estrelas da nossa galáxia são anãs vermelhas.
"Gostaríamos de entender se essas estrelas formam planetas, como as outras estrelas da nossa galáxia", disse Plavchan, que lidera essa investigação.
Sabe-se que aproximadamente metade de todas as estrelas recém-nascidas possui os materiais para fazer planetas. Quando as estrelas nascem, os materiais restantes formam o que os astrônomos chamam de disco primordial ao redor da estrela. A partir desse disco primordial, composto por gás e pequenos grãos de material sólido, os astrônomos chamam de “poeira”, os planetas podem começar a crescer. À medida que esses "planetesimais" crescem acumulando material próximo no disco primordial, eles também colidem. Essas colisões são frequentes e violentas, produzindo mais poeira, formando um novo disco de detritos após a estrela ter cerca de 5 a 10 milhões de anos. Em nosso próprio sistema solar, vemos evidências em todos os lugares dessas violentas colisões que ocorreram há mais de 4 bilhões de anos atrás? como as crateras na lua.
O disco de detritos de "poeira" que sobrou dessas antigas colisões em nosso próprio sistema solar se dissipou há muito tempo. Os astrônomos, no entanto, descobriram muitas estrelas jovens na parte local de nossa galáxia, onde esses discos de detritos ainda podem ser vistos. Essas estrelas são capturadas no ato de formar planetas e são de grande interesse para os astrônomos que desejam entender como esse processo funciona. Curiosamente, apenas duas dessas estrelas com discos de detritos foram encontradas como anãs vermelhas: AU Microscopium (AU Mic) e GJ 182, localizadas 32,4 anos-luz e aproximadamente 85 anos-luz da Terra, respectivamente.
Apesar das anãs vermelhas possuírem uma sólida maioria entre os diferentes tipos de estrelas em nossa galáxia, apenas duas foram encontradas com evidências de discos de detritos. Se metade de todas as anãs vermelhas começou com o material para formar planetas, o que aconteceu com o resto delas? Para onde foi o material e a poeira em torno dessas estrelas? Fatores como idade, tamanhos menores e desmaio das anãs vermelhas não são totalmente responsáveis por esses discos ausentes.
A investigação
Em dezembro de 2002 e abril de 2003, Plavchan, Jura e Lipscy observaram uma amostra de nove anãs vermelhas próximas com o Long Wavelength Spectrometer, uma câmera infravermelha no telescópio de 10 metros no Observatório Keck em Mauna Kea, Havaí. Todas essas nove estrelas estão localizadas a menos de 100 anos-luz da Terra e foram pensadas como possuindo discos de detritos. Nenhuma, no entanto, mostrou qualquer evidência da presença de poeira quente produzida pelas colisões dos planetas em formação.
Apoiados pelas investigações anteriores, que também surgiram de mãos vazias, os pesquisadores consideraram o que torna as anãs vermelhas diferentes de outras estrelas maiores e mais brilhantes encontradas em discos de detritos.
"Temos que considerar como o pó dessas jovens anãs vermelhas é removido e para onde vai", disse Jura, consultor de tese de Plavchan.
Em outras estrelas jovens e mais massivas? Tipos A, F e G? a poeira é removida principalmente pelo arrasto de Poynting-Robertson, explosão radiativa e colisões.
"Esses dois primeiros processos são simplesmente ineficazes para as anãs vermelhas, então outra coisa deve estar acontecendo para explicar o desaparecimento dos discos de detritos", disse Plavchan.
Sob o arrasto de Poynting-Robertson, uma conseqüência da relatividade especial, a poeira espirala lentamente em direção à estrela até que ela se aqueça e sublimine.
A nova liderança no caso
Plavchan, Jura e Lipscy descobriram que existe outro processo semelhante ao arrasto de Poynting-Robertson que pode solucionar o caso de falta de discos de detritos de anã vermelha: arrasto estelar de vento.
Estrelas como o nosso Sol e anãs vermelhas possuem um vento estelar? prótons e outras partículas que são impulsionadas pelos campos magnéticos nas camadas externas de uma estrela a velocidades superiores a algumas centenas de quilômetros por segundo e expelidas para o espaço. Em nosso próprio sistema solar, o vento solar é responsável por moldar as caudas dos cometas e produzir o Aurorae Borealis na Terra.
Esse vento estelar também pode causar um atrito nos grãos de poeira ao redor de uma estrela. Os astrônomos sabem há muito tempo sobre essa força de arrasto, mas é menos importante que o arrasto de Poynting-Robertson para o nosso próprio Sol. As anãs vermelhas, no entanto, experimentam fortes tempestades magnéticas e, consequentemente, têm ventos estelares mais fortes. Além disso, dados de raios-X mostram que os ventos das anãs vermelhas são ainda mais fortes quando as estrelas são muito jovens e os planetas estão se formando.
“O arrasto estelar do vento pode 'apagar' a evidência de formação de planetas em torno das anãs vermelhas, removendo a poeira produzida nas colisões que estão ocorrendo. Sem o arrasto estelar do vento, o disco de detritos ainda estaria lá e poderíamos vê-lo com a tecnologia atual ”, disse Plavchan.
Essa pesquisa potencialmente resolve o caso dos discos ausentes, mas é necessário mais trabalho. Os astrônomos sabem pouco sobre a força dos ventos estelares em torno de estrelas jovens e anãs vermelhas. Embora outras observações de anãs vermelhas pela Instalação do Telescópio Infravermelho Spitzer tenham apoiado essa pesquisa, este caso não será encerrado até que possamos medir diretamente a força dos ventos estelares em torno de jovens anãs vermelhas.
Esta pesquisa foi submetida ao The Astrophysical Journal para publicação e é financiada pela NASA.
Fonte original: Comunicado de imprensa da UCLA
