581: Os planetas podem ser uma fórmula de anti-envelhecimento para as estrelas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta impressão de artista mostra um planeta gigante gasoso (em baixo e à direita) orbitando de perto a sua estrela hospedeira (esquerda), com outra estrela à distância (em cima e à direita). As duas estrelas estão elas próprias em órbita uma da outra.
Crédito: NASA/CXC/M.Weiss

De acordo com um novo estudo de vários sistemas, utilizando o Observatório de raios-X Chandra da NASA, os planetas podem forçar as suas estrelas hospedeiras a agir mais jovens do que são.

Esta pode ser a melhor evidência, até à data, de que alguns planetas aparentemente atrasam o processo de envelhecimento das estrelas que orbitam.

Embora a propriedade anti-envelhecimento dos “Júpiteres quentes” (isto é, exoplanetas gigantes gasosos que orbitam uma estrela à distância de Mercúrio, ou até mais perto) já tenha sido vista anteriormente, este resultado é a primeira vez que é sistematicamente documentada, proporcionando o teste mais forte até agora deste fenómeno exótico.

“Na medicina, são necessários muitos pacientes inscritos num estudo para saber se os efeitos são reais ou algum tipo de ‘outlier'”, disse Nikoleta Ilic do Instituto Leibniz para Astrofísica em Potsdam, Alemanha, que liderou este novo estudo.

“O mesmo pode ser verdade em astronomia e este estudo dá-nos a confiança de que estes Júpiteres quentes estão realmente a fazer com que as estrelas que orbitam actuem como se fossem mais jovens”.

Um Júpiter quente pode potencialmente influenciar a sua estrela hospedeira devido às forças das marés, fazendo com que a estrela gire mais rapidamente do que se não tivesse um planeta assim.

Esta rotação mais rápida pode tornar a estrela hospedeira mais activa e produzir mais raios-X, sinais geralmente associados à juventude estelar.

No entanto, tal como com os humanos, há muitos factores que podem determinar a vitalidade de uma estrela. Todas as estrelas abrandam a sua rotação e actividade e sofrem menos erupções à medida que envelhecem.

Dado que é um desafio determinar com precisão as idades da maioria das estrelas, tem sido difícil para os astrónomos identificar se uma estrela é invulgarmente activa porque está a ser afectada por um planeta próximo, tornando-a mais jovem do que realmente é, ou porque é de facto jovem.

O novo estudo liderado por Ilic, recorrendo ao Chandra, abordou este problema através da observação de sistemas binários (com duas estrelas) onde as estrelas estão amplamente separadas, mas apenas uma delas tem um Júpiter quente em órbita. Os astrónomos sabem que, tal como os gémeos humanos, as estrelas em sistemas binários formam-se ao mesmo tempo.

A separação entre as estrelas é demasiado grande para que se possam influenciar mutuamente ou para que o Júpiter quente possa afectar a outra estrela. Isto significa que podem usar a estrela sem planeta no binário como objecto de controle.

“É quase como usar gémeos num estudo onde um gémeo vive num bairro completamente diferente que afecta a sua saúde”, disse a co-autora Katja Poppenhaeger, também do mesmo instituto.

“Ao comparar uma estrela, que hospeda um planeta próximo, com a sua gémea, que não tem um planeta próximo, podemos estudar as diferenças de comportamento de estrelas com a mesma idade”.

A equipa utilizou a quantidade de raios-X para determinar quão “jovem” uma estrela está a agir. Procuraram evidências da influência planeta-para-estrela, estudando quase três dúzias de sistemas em raios-X (a amostra final continha 10 sistemas observados pelo Chandra e seis pelo XMM-Newton da ESA, com vários observados por ambos).

Descobriram que as estrelas com Júpiteres quentes tendem a ser mais brilhantes em raios-X e, portanto, mais activas do que as suas estrelas companheiras sem Júpiteres quentes.

“Em casos anteriores houve algumas pistas muito intrigantes, mas agora temos finalmente evidências estatísticas de que alguns planetas estão, de facto, a influenciar as suas estrelas e a mantê-las jovens”, disse a co-autora Marzieh Hosseini, também do Instituto Leibniz para Astrofísica em Potsdam. “Esperemos que estudos futuros ajudem a descobrir mais sistemas para melhor compreender este efeito”.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de Julho de 2022 da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e pode ser consultado online.

Astronomia On-line
4 de Novembro de 2022