Quando uma estrela semelhante ao Sol se aproxima do fim de sua vida, ela se expande de 100 a 1.000 vezes seu tamanho original, engolindo eventualmente os planetas que fazem parte do seu sistema. O destino, que inevitavelmente atingirá a Terra um dia, foi testemunhado pela primeira vez por astrônomos em um amplo estudo internacional.

Ao estudar inúmeras estrelas, em diferentes estágios de evolução, os pesquisadores acumularam conhecimento sobre o ciclo de vida e sobre a forma como elas interagem com os sistemas planetários à medida que envelhecem.

Estima-se que eventos derradeiros como este ocorram apenas algumas vezes por ano em toda a Via Láctea, a galáxia à qual pertencemos. Embora as observações anteriores tenham confirmado as consequências para os planetas do fim de uma estrela, os astrônomos não haviam testemunhado o fenômeno – até o momento.

Os astrônomos observaram a expansão de uma estrela em fim de vida engolir um dos planetas do seu sistema com a utilização do telescópio Gemini South, no Chile. A evidência que revela o fenômeno foi detectada pela equipe a partir de uma explosão de “longa e baixa energia” de uma estrela na Via Láctea a cerca de 13.000 anos-luz da Terra.

Para os astrônomos do Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia de Infravermelho Óptico (NOIRLab), o evento é um presságio do destino final de Mercúrio, Vênus e Terra quando nosso Sol começar a morrer em cerca de cinco bilhões de anos.

“Essas observações fornecem uma nova perspectiva para encontrar e estudar bilhões de estrelas em nossa Via Láctea que já consumiram seus planetas”, diz Ryan Lau, astrônomo do NOIRLab e coautor do estudo, publicado na revista Nature, em comunicado.

Durante a maior parte de sua vida, uma estrela parecida com o Sol funde hidrogênio em hélio em seu núcleo quente e denso, o que permite que a estrela resista ao peso esmagador de suas camadas externas. Quando o hidrogênio no núcleo acaba, a estrela começa a fundir hélio em carbono, e a fusão do hidrogênio migra para as camadas externas da estrela, fazendo com que elas se expandam e transformando a estrela semelhante ao Sol em uma gigante vermelha.

No entanto, os impactos dessa transformação colocam em risco a existência dos planetas que compõem o sistema interno da estrela. Quando a superfície dela eventualmente se expandir para envolver um de seus planetas, sua interação desencadearia uma grande explosão de energia e material. Todo esse processo afeta a velocidade da órbita do planeta, cujo fim é um último “mergulho” para dentro da estrela.

Dados da observação

Os primeiros indícios deste evento foram descobertos por imagens ópticas de um projeto de parceria público-privada chamado Zwicky Transient Facility. A confirmação se deu a partir de análise da cobertura infravermelha de arquivo do Explorador para Pesquisa com Infravermelho em Campo Amplo (Neowise), da Nasa, capaz de investigar ambientes em busca de explosões e outros eventos transitórios.

“A reanálise personalizada de nossa equipe de mapas infravermelhos de todo o céu do Neowise exemplifica o vasto potencial de descoberta de conjuntos de dados de pesquisa de arquivo”, disse o astrônomo do NOIRLab Aaron Meisner, outro coautor do artigo, em comunicado.

Distinguir uma explosão de absorção planetária de outros tipos, como eventos de explosão solar e ejeções de massa, é difícil e requer observações de alta resolução para identificar a localização do evento e medições de longo prazo de seu brilho sem “contaminação” de estrelas próximas. Os pesquisadores explicam que os dados foram obtidos devido aos recursos de óptica de alta tecnologia do telescópio Gemini South.

“Gemini South continua a expandir nossa compreensão do Universo e essas novas observações apoiam previsões para o futuro de nosso próprio planeta”, disse Martin Still, diretor do programa do Observatório Gemini. “Esta descoberta é um exemplo maravilhoso dos feitos que podemos realizar quando combinamos operações de telescópio de classe mundial e colaboração científica de ponta”, completa.

A explosão que levou à absorção do planeta durou aproximadamente 100 dias. As características como a curva de luz e o material ejetado deram aos astrônomos uma visão da massa da estrela e de seu planeta “devorado”. O material ejetado consistia em cerca de 33 massas terrestres de hidrogênio e cerca de 0,33 massas terrestres de poeira.

A partir dessa análise, a equipe estimou que a estrela tem cerca de 0,8 a 1,5 vezes a massa do nosso Sol e o planeta “engolido” tinha 1 a 10 vezes a massa de Júpiter.