HUBBLE detecta "EXOCOMETAS" a mergulhar numa estrela jovem

Esta ilustração mostra vários cometas a viajar por um vasto disco protoplanetário de gás e poeira e a seguir em direção à jovem estrela central. Estes cometas "kamikaze" vão, eventualmente, mergulhar na estrela e vaporizar-se. Os cometas são demasiado pequenos para serem fotografados, mas as suas "impressões digitais" espectrais e gasosas na luz da estrela foram detetadas pelo Telescópio Espacial Hubble. A influência gravitacional de um suspeito planeta com o tamanho de Júpiter, no plano da frente, poderá ter catapultado os cometas para a estrela. Esta estrela, de nome HD 172555, representa o terceiro sistema extrassolar onde os astrónomos já detetaram cometas "condenados" e instáveis. A estrela encontra-se a 95 anos-luz da Terra.Crédito: NASA, ESA, A. Feild e G. Bacon (STScI)

Previsão meteorológica interestelar para uma estrela próxima: chuva de cometas! O Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriu cometas que mergulham na estrela HD 172555, que tem apenas 23 milhões de anos e reside a 95 anos-luz da Terra. Os exocometas - cometas fora do nosso Sistema Solar - não foram observados diretamente em redor da estrela, mas a sua presença foi inferida pela deteção de gás que é provavelmente o remanescente vaporizado dos seus núcleos gelados. HD 172555 representa o terceiro sistema extrassolar onde os astrónomos detetaram cometas "condenados" e instáveis. Todos estes sistemas são jovens, com menos de 40 milhões de anos.

A presença destes cometas condenados à morte fornece evidências circunstanciais da "agitação gravitacional" por um planeta do tamanho de Júpiter, ainda não visto, onde os cometas são desviados pela sua gravidade e catapultados para a estrela. Estes eventos também fornecem novas informações sobre a atividade passada e presente dos cometas no nosso Sistema Solar. É um mecanismo onde cometas em "queda" podem ter transportado água até à Terra e a outros planetas interiores do nosso Sistema Solar.

Os astrónomos encontraram mergulhos semelhantes no nosso próprio Sistema Solar. Os cometas que "raspam" o Sol caem rotineiramente na nossa estrela. "A observação destes cometas suicidas no nosso Sistema Solar e em três sistemas extrassolares significa que esta atividade poderá ser comum em sistemas estelares jovens," afirma a líder do estudo Carol Grady da organização Eureka Scientific, em Oakland, no estado norte-americano da Califórnia, e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

"Esta atividade, no seu pico, representa a adolescência ativa de uma estrela. A observação destes eventos dá-nos uma visão do que provavelmente ocorreu nos primeiros dias do nosso Sistema Solar, quando os cometas atacavam os corpos do Sistema Solar interior, incluindo a Terra. De facto, esses cometas que passam perto da estrela poderão até tornar a vida possível, porque transportam água e outros elementos necessários à vida, como carbono, para planetas terrestres."

Grady apresentou os resultados da sua equipa no dia 6 de janeiro na reunião de inverno da Sociedade Astronómica Americana em Grapevine, Texas, EUA. A estrela faz parte do Grupo Móvel de Beta Pictoris, uma coleção de estrelas nascidas do mesmo berçário estelar. É o segundo membro do grupo que se sabe abrigar tais cometas. Beta Pictoris, o homónimo da associação, também se alimenta de exocometas que viajam demasiado perto. E já foi observado um gigante gasoso no vasto disco de detritos da estrela. É importante estudar este grupo estelar porque é a coleção de estrelas jovens mais próxima da Terra. Pelo menos 37,5% das estrelas mais massivas do Grupo Móvel de Beta Pictoris ou têm um planeta já fotografado diretamente, como 51 Eridani b no sistema 51 Eridani, ou têm corpos que raspam e caem na estrela, ou, no caso de Beta Pictoris, ambos os tipos de objetos. 

O grupo está aproximadamente na idade de criar planetas terrestres, comenta Grady. Uma equipa de astrónomos franceses descobriu pela primeira vez exocometas que transitavam HD 172555 em dados de arquivo recolhidos entre 2004 e 2011 pelo espectrógrafo caçador de planetas HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) do ESO. Um espectrógrafo divide a luz nas suas cores componentes, permitindo com que os astrónomos detetem a composição química de um objeto. O espectrógrafo HARPS detetou as impressões digitais químicas do cálcio impressas na luz estelar, evidência do suicídio de objetos cometários na estrela.

Como seguimento dessa descoberta, em 2015 a equipa de Grady usou o instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) e o instrumento COS (Cosmic Origins Spectrograph), ambos do Hubble, para levar a cabo uma análise espectrográfica na luz ultravioleta, que permite com que o telescópio espacial identifique a assinatura de vários elementos. O Hubble fez duas observações, separadas por seis dias. O Hubble detetou os gases silício e carbono na luz estelar. Moviam-se a cerca de ‪580.000 km/h através da face da estrela. A explicação mais provável para estes gases velozes é que o Hubble estava a observar material de objetos parecidos com cometas que se fragmentaram depois de passar pela estrela.

Os detritos gasosos dos cometas em desintegração são largamente dispersados em frente da estrela. "No que toca a características em trânsito, este material vaporizado é fácil de ver porque contém estruturas muito grandes," salienta Grady. "Isto contrasta bastante bem com a tentativa de encontrar um pequeno exoplaneta em trânsito, quando estamos à procura de minúsculas diminuições no brilho da estrela."

O Hubble recolheu esta informação porque o disco de detritos que rodeia a estrela HD 172555 está ligeiramente inclinado em relação à perspetiva do Hubble, dando ao telescópio uma visão clara da atividade cometária. A equipe de Grady espera usar novamente o STIS para fazer observações de acompanhamento e procurar oxigénio e hidrogénio, o que confirmaria a identidade dos objetos desintegrantes como cometas.

"O Hubble mostra que estes objetos parecem-se e movem-se como cometas, mas até que determinemos a sua composição, não podemos confirmar que são cometas," realça Grady. "Precisamos de dados adicionais para determinar se estes objetos 'raspantes' são gelados como os cometas ou mais rochosos como os asteroides."