A dieta de uma estrela! 1 a cada 12 estrelas engoliu um planeta

No Universo é comum que objetos astronômicos interajam de uma forma destrutiva através de colisões e de fusões. Talvez os objetos mais comuns nessa classe sejam os buraco negros que podem engolir objetos que são capturados pelo campo gravitacional. Mas os buracos negros não são os únicos capazes de se alimentar de outros objetos.

Nós sabemos que o futuro da Terra está relacionado com o futuro do Sol e há uma grande possibilidade de que, quando o Sol chegar ao final de sua vida, ele vá engolir a Terra no processo. Porém, estrelas também podem engolir planetas que acabem chegando muito próximos do campo gravitacional delas. Mesmo quando estas não estão no processo de gigante vermelha.

Um estudo publicado na revista Nature mostrou que uma a cada 12 estrelas parece ter engolido um planeta no decorrer da vida. No estudo, os pesquisadores da Universidade de Monash analisaram estrelas que nasceram da mesma nuvem molecular. Eles esperavam encontrar que elas tivessem a mesma composição mas encontraram que planetas podem ter afetado a composição de algumas delas.

Nuvens moleculares

Nas galáxias pode existir uma região com tamanho de vários anos-luz composta por poeira e gás. Os gases presentes são hidrogênio e hélio majoritariamente mas é possível ter moléculas de carbono e nitrogênio. Essas nuvens chegam a ter milhões de massas solares em poeira e gás. Um exemplo famoso de nuvem molecular é o famoso Pilares da Criação.

Quando parte da nuvem molecular colapsa por algum fator externo ou interno, é possível que estrelas comecem a formar. Nuvens moleculares se tornam berçários de estrelas jovens que se formam juntas. É possível encontrar centenas ou milhares de estrelas se formando em uma nuvem molecular.

Nascimento de uma estrela

Quando regiões de uma nuvem molecular colapsa é formadoa uma estrutura chamada de núcleo protostelar. Esse núcleo é uma região mais densa que vai puxando matéria através da interação gravitacional. Quando a pressão no interior do núcleo fica alta o suficiente, o processo de fusão nuclear começa dando início a uma estrela jovem.

O tamanho e a massa da estrela dependem das regiões da nuvem molecular que colapsaram. É possível que em uma mesma nuvem molecular seja observadas diferentes estrelas com diferentes tamanhos e massas. Essas estrelas irão ter as mesmas características pois nasceram do mesmo ambiente.

Composição de estrelas

Para analisar a composição das estrelas é utilizado uma técnica chamada de espectroscopia. Nessa técnica, é observado o quanto de cada comprimento de luz é emitido pela estrela. Em alguns pontos é possível ver que há menos emissão acontecendo como se, em valores específicos, a estrela não emitisse.

Isso acontece porque elementos e moléculas podem absorver fótons. Cada elemento absorve certos comprimentos de onda e é possível encontrar a presença desses elementos observando o espectro de uma estrela. Se os comprimentos de onda associados a um elemento estiverem faltando, é possível que esse elemento esteja presente na composição.

Planetas na dieta?

Quando estrelas nascem da mesma nuvem molecular é esperado que a composição seja semelhante. Tanto a composição quanto a densidade de cada elemento presente dentro da estrela. Acompanhar estrelas gêmeas, ou seja, estrelas que nasceram da mesma nuvem molecular em uma mesma época é importante para entender como elas evoluem.

No estudo publicado na Nature, um grupo de astrônomos acompanharam 125 pares de estrelas que possivelmente nasceram da mesma nuvem molecular. Eles esperavam que as estrelas tivessem a mesma composição química devido à mesma origem. No entanto, perceberam que 1 em cada 12 dessas estrelas possuem composições diferentes.

As diferenças químicas entre as estrelas batem com o modelo de que elas teriam engolido planetas durante a evolução. Outra análise importante é entender como aconteceu a difusão dos elementos dentro da estrela. Em outras palavras, como que os elementos foram distribuídos pelo movimento do plasma que compõe as estrelas.

Outra explicação

O resultado é empolgante visto que fenômenos como esse eram considerados extremamente raros para estrelas jovens. Mas algumas outras explicações também estão sendo levadas em consideração para explicar a composição diferente. Uma delas é que a estrela pode ter interagido com o disco protoplanetário de quando os planetas estavam se formando.

Por outro lado, se as estrelas realmente engoliram planetas durante sua vida, a pergunta que surge é como isso pode ter acontecido e quais são os processos dinâmicos que levam a isso? Essas são perguntas que trabalhos futuros terão que analisar.

Referência da notícia:

Liu et al. 2024 At least one in a dozen stars shows evidence of planetary ingestion. Nature