Halla | Universe News

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Quando o nosso Sol chegar ao fim da sua vida, expandir-se-á até 100 vezes o seu tamanho actual, envolvendo a Terra. Muitos planetas noutros sistemas solares enfrentam um destino semelhante à medida que as suas estrelas hospedeiras envelhecem.

Mas nem toda a esperança está perdida: astrónomos do IfA (Institute for Astronomy) da Universidade do Hawaii fizeram a notável descoberta da sobrevivência de um planeta após o que deveria ter sido a morte certa às mãos da sua estrela. O estudo foi publicado na revista Nature.

Representação artística do possível cenário em que Baedku era originalmente um sistema binário composto por uma estrela gigante vermelha em órbita de uma estrela anã branca. A proximidade do par estelar permitiu a transferência de material entre as duas estrelas, levando à sua eventual fusão. O planeta Halla está em primeiro plano, orbitando perigosamente perto, mas suficientemente longe para sobreviver ao impacto da colisão explosiva do par estelar.
Crédito: Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko

O planeta semelhante a Júpiter, 8 UMi b, oficialmente chamado Halla, orbita a estrela gigante vermelha Baekdu (8 UMi) a apenas metade da distância que separa a Terra do Sol.

Utilizando dois observatórios na ilha do Hawaii – o Observatório W. M. Keck e o CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) – uma equipa de astrónomos liderada por Marc Hon, bolseiro do Hubble da NASA no IfA, descobriu que Halla persiste apesar da evolução normalmente perigosa de Baekdu.

Utilizando observações das oscilações estelares de Baekdu feitas pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, descobriram que a estrela está a queimar hélio no seu núcleo, o que indica que já se tinha expandido enormemente até se tornar uma estrela gigante vermelha.

A estrela teria inchado até 1,5 vezes a distância orbital do planeta – engolindo o planeta no processo – antes de encolher para o seu tamanho actual a apenas um-décimo dessa distância.

“O engolfamento planetário tem consequências catastróficas para o planeta ou para a própria estrela – ou para ambos”, disse Hon, autor principal do estudo.

“O facto de Halla ter conseguido persistir na vizinhança imediata de uma estrela gigante que, de outra forma, o teria engolido, destaca o planeta como um sobrevivente extraordinário.”

Observatórios Maunakea confirmam sobrevivente

O planeta Halla foi descoberto em 2015 por uma equipa de astrónomos da Coreia do Sul utilizando o método da velocidade radial, que mede o movimento periódico de uma estrela devido à força gravitacional do planeta que a orbita.

Após a descoberta de que a estrela deve ter sido, em tempos, maior do que a órbita do planeta, a equipa do IfA realizou observações adicionais entre 2021 e 2022 usando o HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer) do Observatório Keck e o instrumento ESPaDOnS (Echelle SpectroPolarimetric Device for the Observation of Stars) do CFHT.

Estes novos dados confirmaram que a órbita quase circular de 93 dias do planeta permaneceu estável durante mais de uma década e que o movimento para trás e para a frente deve ser devido a um planeta.

“No seu conjunto, estas observações confirmaram a existência do planeta, deixando-nos com a questão premente de saber como é que o planeta realmente sobreviveu”, disse o astrónomo do IfA, Daniel Huber, segundo autor do estudo. “As observações de múltiplos telescópios em Maunakea foram cruciais neste processo”.

Caminhos evolutivos para o sistema 8 UMi. (Em cima) Se o planeta 8 UMi b tivesse orbitado de perto uma única estrela, a expansão da estrela teria destruído o planeta. (Meio e baixo) A fusão de duas estrelas oferece dois cenários que podem ter levado à sobrevivência do planeta em torno de uma estrela com núcleo de hélio, como se observa actualmente.
Crédito: Brooks G. Bays, Jr, SOEST/Universidade do Hawaii

Escapando ao engolfamento

A uma distância de 0,46 unidades astronómicas (UA, ou a distância Terra-Sol) da sua estrela, o planeta Halla assemelha-se a planetas “mornos” ou “quentes”, parecidos a Júpiter, que se pensa terem começado em órbitas maiores antes de migrarem para o interior, perto das suas estrelas.

No entanto, face a uma estrela hospedeira em rápida evolução, tal origem torna-se uma via de sobrevivência extremamente improvável para o planeta Halla.

Outra teoria para a sobrevivência do planeta é o facto de nunca ter enfrentado o perigo de ser engolido. Tal como o famoso planeta Tatooine da saga “Guerra das Estrelas”, que orbita dois sóis, a estrela hospedeira Baekdu pode ter sido originalmente duas estrelas, segundo a equipa.

A fusão destas duas estrelas pode ter impedido qualquer uma delas de se expandir o suficiente para engolir o planeta.

Uma terceira possibilidade é que Halla seja um relativo recém-nascido – que a colisão violenta entre as duas estrelas tenha produzido uma nuvem de gás a partir da qual o planeta se formou. Por outras palavras, o planeta Halla pode ser um planeta de “segunda geração” nascido recentemente.

“A maior parte das estrelas estão em sistemas binários, mas ainda não sabemos bem como se formam os planetas à sua volta”, disse Hon. “Por isso, é plausível que existam mais planetas à volta de estrelas muito evoluídas graças às interacções binárias.”