A cerca de 70 anos-luz da Terra, uma estrela chamada Kappa Tucanae A há muito intriga os astrônomos. Rodeado por poeira aquecida a mais de 1.000 graus Fahrenheit, brilha intensamente enquanto orbita muito perto da sua estrela. Nessas condições, a poeira não deveria sobreviver. Deve evaporar em pouco tempo ou ser afastado pela radiação da estrela.
Agora, pesquisadores da Universidade do Arizona acreditam ter encontrado uma importante peça que faltava. Eles descobriram uma estrela companheira que passou repetidamente pela mesma região desta poeira invulgarmente quente.
descoberta de registro
Os resultados da pesquisa foram publicados em revista astronômica Liderado por Thomas Stuber, pesquisador de pós-doutorado no Observatório Stewart da Universidade do Arizona. Utilizando o instrumento MATISSE do Observatório Europeu do Sul, a equipa conseguiu a detecção de contraste mais elevada de uma estrela companheira alguma vez registada com esta técnica.
A descoberta fornece aos cientistas um raro “laboratório” natural para estudar poeira extraterrestre quente. Esta poeira tornou-se um grande obstáculo na procura de planetas semelhantes à Terra em torno de outras estrelas.
Por que a poeira alienígena quente é tão intrigante
A poeira extraestelar quente desafia ideias fundamentais sobre o comportamento dos sistemas planetários. Estas partículas são muito pequenas, comparáveis ao fumo de um incêndio, e orbitam muito perto da estrela. As altas temperaturas e a radiação nestas áreas destroem a poeira quase imediatamente.
“Se virmos tanta poeira, precisamos substituí-la rapidamente ou precisamos de algum mecanismo para prolongar a vida útil da poeira”, disse Stuber.
Procurando por problemas em outras Terras
O mistério torna-se ainda mais importante porque frequentemente aparece poeira quente em torno de estrelas que os cientistas esperam que possam abrigar planetas semelhantes à Terra. O planejado Observatório do Mundo Habitável (HWO) da NASA, com lançamento previsto para 2040, pretende usar um coronógrafo avançado para bloquear a luz das estrelas para que planetas fracos possam ser vistos.
A poeira quente interfere nesse processo, produzindo o que os pesquisadores chamam de “vazamento de coroa”, luz dispersa que pode ocultar sinais de mundos potencialmente habitáveis. Compreender de onde vem essa poeira e como ela se comporta será fundamental para futuras missões de caça a planetas.
A surpresa da interferometria
Para estudar o sistema mais de perto, a equipe de Stuber usou a interferometria, um método de combinar a luz de vários telescópios para simular um telescópio maior. Os pesquisadores observaram Kappa Tucanae A repetidamente entre 2022 e 2024.
A equipe internacional planejou inicialmente acompanhar as mudanças na poeira ao longo do tempo. Em vez disso, encontraram algo inesperado: uma estrela companheira movendo-se numa órbita altamente alongada. Na sua maior aproximação, está a menos de 0,3 UA da sua estrela hospedeira – mais perto do Sol do que qualquer planeta do Sistema Solar.
Laboratório de primeira linha começa a tomar forma
Stuber disse que a descoberta muda a forma como os cientistas pensam sobre todo o sistema. Kappa Tucanae A não é mais um simples mistério, mas um ambiente complexo para estudar interações estelares extremas. A estrela companheira se afasta do sistema e depois passa pela região interna empoeirada.
“É basicamente impossível para esta estrela companheira não ter alguma ligação com a criação de poeira”, disse o co-autor do estudo Steve Ertel, astrónomo associado do Observatório Stewart. “Ele tem que interagir dinamicamente com a poeira.”
Décadas de conhecimento técnico
Este avanço reflete os anos de liderança do Observatório Stewart no campo da interferometria. Seu Interferômetro do Grande Telescópio Binocular (LBTI), financiado pela NASA e localizado no Monte Graham, transformou o estudo da poeira alienígena quente que é menos extrema do que a poeira quente que cerca os Pássaros Cuco.
A estabilidade e sensibilidade do instrumento ajudaram a estabelecer Stewart como um centro global para pesquisas sobre poeira alienígena. Este sucesso atraiu um apoio significativo da NASA, da National Science Foundation e de doadores privados, e colocou o observatório na vanguarda da ciência dos exoplanetas.
Construindo a próxima geração de instrumentos
Essa experiência está moldando a tecnologia do futuro. Os investigadores Steward estão a desenvolver um novo interferómetro de anulação europeu que é 50 vezes mais sensível do que os instrumentos anteriores.
A conexão é pessoal e técnica. Denis Defrère, chefe de desenvolvimento de instrumentos da Europa, formou-se como pesquisador de pós-doutorado no Steward Observatory e ajudou a estabelecer o LBTI.
“Stewart tornou-se um líder global neste tipo de investigação, que é realmente crítica para imagens extraterrestres”, disse Ertel, que recebeu financiamento da NASA para estudar poeira extraterrestre utilizando novos instrumentos.
Nova maneira de entender a poeira cósmica
O sistema Kappa Tucanae A abre muitas novas oportunidades de pesquisa. Ao estudar como as estrelas companheiras interagem com a poeira, os cientistas esperam aprender mais sobre a origem da poeira quente, a sua composição, o tamanho das partículas e como estão distribuídas.
Este trabalho pode esclarecer se os campos magnéticos prendem partículas de poeira carregadas, como sugerem os pesquisadores George Rieke e András Gáspár da Steward. Também poderia testar se a atividade cometária frequente reabastece a poeira, um processo estudado pela pesquisadora do Steward, Virginie Faramaz-Gorka, coautora do artigo. Outros processos físicos totalmente diferentes também podem estar em jogo.
Olhando para as descobertas
Os resultados sugerem que outras estrelas com poeira quente também podem ter companheiras ocultas. Os investigadores do Observatório Stewart planeiam agora reexaminar os sistemas observados no passado, à procura de estrelas que possam ter passado despercebidas.
À medida que o Observatório do Mundo Habitável da NASA se aproxima do lançamento, descobertas como estas fornecem informações importantes sobre o ambiente que os astrónomos enfrentarão.
“Dado que o sistema Kapatukana A já tinha sido observado muitas vezes antes, nem esperávamos encontrar esta estrela companheira,” disse Stuber. “Isso torna ainda mais emocionante ter agora este sistema único, que abre novas maneiras de explorar a misteriosa poeira extraestelar quente.”
