Os astrónomos descobriram ventos poderosos de metal vaporizado numa enorme nuvem que bloqueou a luz de uma estrela distante durante quase nove meses. A descoberta foi feita usando o telescópio Gemini South, no Chile, metade do Observatório Internacional Gemini, que é financiado em parte pela National Science Foundation e operado pelo NSF NOIRLab. Esta observação fornece uma visão rara da atividade dinâmica e caótica que pode continuar a moldar os sistemas planetários muito depois de se formarem.
Em setembro de 2024, uma estrela a cerca de 3.000 anos-luz de distância da Terra diminuiu repentinamente para um quadragésimo do seu brilho normal. Este declínio acentuado continua até maio de 2025. A estrela, denominada J0705+0612, é muito semelhante ao nosso Sol, o que torna este evento particularmente notável para os astrónomos.
“Estrelas como o Sol não param de brilhar sem motivo”, disse Nadia Zakamska, professora de astrofísica na Universidade Johns Hopkins. “Eventos dramáticos de escurecimento como este são muito raros.”
Meses de observações capturam evento raro
Percebendo que esta diminuição incomum poderia revelar algo importante, Zakamska e seus colegas iniciaram uma campanha de observação de longo prazo. Eles usaram o Telescópio Gemini Sul em Monte Pachon, no Chile, bem como o telescópio de 3,5 metros e o Telescópio Magalhães de 6,5 metros no Observatório do Cabo Apache. Seus resultados foram publicados em um artigo revista astronômica.
Ao combinar as novas observações com dados de arquivo de J0705+0612,(1) Os pesquisadores concluíram que a estrela ficou brevemente escondida atrás de uma enorme nuvem de gás e poeira que se deslocava lentamente. A equipa estima que a nuvem esteja a cerca de 2 mil milhões de quilómetros (1,2 mil milhões de milhas) de distância da estrela e com cerca de 200 milhões de quilómetros (120 milhões de milhas) de diâmetro.
Um parceiro gigante une as nuvens
Os dados mostram que a nuvem não é flutuante. Em vez disso, parece estar gravitacionalmente ligado a um segundo objeto distante do centro da estrela. Embora a natureza exacta desta estrela companheira permaneça incerta, ela deve ter massa suficiente para manter a integridade da nuvem.
As observações indicam que o objeto é pelo menos várias vezes mais massivo que Júpiter, e possivelmente mais. Poderia ser um planeta gigante, uma anã marrom ou uma estrela de massa extremamente baixa.
Se o objeto for uma estrela, a nuvem seria considerada um disco secundário em anel, ou seja, um disco de detritos orbitando o membro menor de um sistema estelar binário. Se fosse um planeta, a estrutura seria classificada como disco circunplanetário. Em qualquer dos casos, ver uma estrela temporariamente bloqueada por um disco que rodeia um objeto secundário é extremamente raro, com apenas alguns casos conhecidos.
Explore a nuvem com nova e poderosa instrumentação
Para entender do que são feitas as nuvens, a equipe recorreu ao mais novo instrumento do Gemini South, o Espectrógrafo Óptico de Alta Resolução Gemini (GHOST). Em março de 2025, o GHOST observou este evento de escurecimento durante mais de duas horas, quebrando a luz das estrelas em espectros detalhados e revelando os elementos na nuvem.
“Quando comecei a observar a ocultação com o espectrômetro, esperava revelar algo sobre a composição química das nuvens, porque nenhuma medição desse tipo havia sido feita antes. Mas os resultados superaram minhas expectativas”, disse Zakamska.
O espectro mostra vários metais (elementos mais pesados que o hélio) misturados ao gás. Ainda mais surpreendente é que a precisão dos dados permitiu à equipa acompanhar o movimento do gás em três dimensões. Isto marca a primeira vez que os cientistas mediram diretamente o movimento do gás interno dentro de um disco que orbita um corpo secundário, como um planeta ou uma estrela de baixa massa.
As medições revelaram um ambiente ativo e turbulento, com ventos de metais gasosos, incluindo ferro e cálcio, movendo-se através das nuvens.
“A sensibilidade do GHOST permite-nos não apenas detectar o gás na nuvem, mas também medir como ele se move”, disse Zakamska. “Isso é algo que nunca fomos capazes de fazer em um sistema como este antes.”
“Este estudo ilustra o poder do mais novo instrumento de instalação do Gemini, o GHOST”, disse Chris Davis, diretor do projeto NOIRLab NSF, “e destaca ainda um dos pontos fortes do Gemini – resposta rápida a eventos transitórios, como ocultações”.
Evidências apontam para disco em sistema externo
Medições detalhadas do vento mostram que as nuvens se movem independentemente das próprias estrelas. Combinado com o longo período de escurecimento, isto confirma que o objeto que bloqueia a estrela é um disco que rodeia uma segunda companheira, que orbita na região exterior do sistema.
A estrela também mostrou excesso de radiação infravermelha, que está tipicamente associada a discos de material que rodeiam estrelas jovens. No entanto, J0705+0612 tem mais de 2 mil milhões de anos, por isso é improvável que o disco seja material remanescente da formação original do sistema.
Possível colisão planetária
Então de onde veio o disco? Zakamska acredita que pode ter-se formado após uma grande colisão entre dois planetas fora do sistema. Tal impacto teria ejetado grandes quantidades de poeira, rocha e gás nas enormes nuvens que agora flutuam em frente da estrela.
Por que esta descoberta é importante
As descobertas mostram como novos instrumentos podem abrir novas formas de estudar fenómenos ocultos e efémeros em sistemas planetários distantes. O GHOST, em particular, permite aos astrónomos examinar estruturas que antes eram impossíveis de detectar em detalhe.
“Este evento mostra-nos que colisões violentas e massivas ainda podem ocorrer mesmo em sistemas planetários maduros”, disse Zakamska. “É um lembrete vívido de que o universo está longe de ser estático – é uma história contínua de criação, destruição e transformação.”
notas
- Um estudo utilizando dados de arquivo da Universidade de Harvard descobriu que J0705+0612 sofreu dois outros eventos de escurecimento semelhantes em 1937 e 1981, definindo um período de 44 anos.
A equipe é composta por Nadia L. Zakamska (Instituto de Estudos Avançados, Universidade Johns Hopkins), Gautham A. Pallathadka (Universidade Johns Hopkins), Dmitry Bizyaev (Universidade Estadual do Novo México, Universidade Estadual de Moscou), Jaroslav Merc (Universidade Charles, Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias), James E. Owen (Imperial College London), Henrique Reggiani (Observatório Gemini/National Science Foundation (NOIRLab)), Kevin C. Schlaufman (Universidade Johns Hopkins), Karolina Bąkowska (Universidade Nicolaus Copernicus de Torun), Sławomir Bednarz (Universidade de Tecnologia da Silésia), Krzysztof Bernacki (Universidade de Tecnologia da Silésia), Agnieszka Gurgul (Universidade Nicolas Copernicus de Toruń), Kirsten R. Hall (Universidade Nicolas Copernicus de Torun) Astrofísica | Universidade de Harvard e Smithsonian Institution), Franz-Josef Hambsch (Associação de Astronomia, Meteorologia, Geofísica e Ciências Relacionadas, Associação Alemã de Estrelas Variáveis), Barbara Joachimczyk (Universidade Nicolaus Copernicus de Torun), Krzysztof Kotysz (Universidade de Varsóvia, Universidade de Wroclaw), Sebastian Kurowski (Jagiellonian) Alexios Liakos (Observatório Nacional de Atenas), Przemysław J. Mikołajczyk (Universidade de Varsóvia, Centro Nacional de Pesquisa Nuclear, Universidade de Wroclaw), Erika Pakštienė (Universidade de Vilnius), Grzegorz Pojmański (Universidade de Varsóvia), Adam Popowicz (Universidade de Tecnologia da Silésia), Daniel E. Reichart (Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill), Łukasz Wyrzykowski (Nacional Centro de Investigação Nuclear, Universidade de Varsóvia), Justas Zdanavičius (Universidade de Vilnius), Michał Żejmo (Universidade de Zielona-Gora), Paweł Zieliński (Universidade Nicolaus Copernicus de Torun) e Staszek Zola (Universidade Jaguelónica).
NSF NOIRLab é o Centro Nacional da Fundação Científica para Astronomia Óptica Infravermelha Baseada em Terra e opera os Observatórios Gemini Internacionais (instalações da NSF, NRC Canadá, ANID Chile, MCTIC Brasil, MINCyT Argentina e KASI Coreia do Sul), NSF Kitt Peak National Observatory (KPNO), NSF Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), o Community Science and Data Center (CSDC) e o NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory (em parceria com o Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do DOE). É administrado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA) sob um acordo de cooperação com a NSF e está sediada em Tucson, Arizona.
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