Fomalhaut b, o Falso Exoplaneta

Esta concepção artística mostra a colisão de dois corpos gelados e poeirentos de 250 quilômetros de largura que orbitam a estrela brilhante Fomalhaut, localizada a 25 anos-luz de distância. Créditos: ESA, NASA e M. Kornmesser

O que os astrônomos pensavam ser um planeta além do nosso sistema solar agora aparentemente desapareceu de vista. Embora isso aconteça na ficção científica, como o planeta natal de Superman, Krypton, explodindo, os astrônomos estão procurando uma explicação plausível.
Uma interpretação é que, em vez de ser um objeto planetário de tamanho completo, fotografado pela primeira vez em 2004, poderia ser uma vasta nuvem de poeira em expansão, produzida em uma colisão entre dois grandes corpos que orbitam a brilhante estrela próxima Fomalhaut. Observações potenciais de acompanhamento podem confirmar essa conclusão extraordinária.
"Essas colisões são extremamente raras e, portanto, é um grande acontecimento que realmente conseguimos ver uma", disse András Gáspár, da Universidade do Arizona, em Tucson. "Acreditamos que estávamos no lugar certo e na hora certa para testemunhar um evento tão improvável com o Telescópio Espacial Hubble".
"O sistema Fomalhaut é o laboratório de testes definitivo para todas as nossas ideias sobre como os exoplanetas e os sistemas estelares evoluem", acrescentou George Rieke, do Observatório Steward da Universidade do Arizona. "Temos evidências de tais colisões em outros sistemas, mas nada dessa magnitude foi observado em nosso sistema solar".

O objeto, chamado Fomalhaut b, foi anunciado pela primeira vez em 2008, com base em dados de 2004 e 2006. As observações do Hubble de vários anos revelaram claramente de que era um ponto em movimento. Até então, as evidências de exoplanetas eram principalmente inferidas por métodos de detecção indireta, como sutis oscilações estelares e sombras estelares de planetas passando na frente de suas estrelas.
Ao contrário de outros exoplanetas com imagens direta, os quebra-cabeças de Fomalhaut b surgiram desde o início. O objeto era excepcionalmente brilhante na luz visível, mas não possuía nenhuma assinatura de calor infravermelho detectável. Os astrônomos conjeturaram que o brilho adicional vinha de uma enorme concha ou anel de poeira que circundava o planeta que poderia estar relacionado à colisão. A órbita de Fomalhaut b também parecia incomum, possivelmente muito excêntrica.

Este diagrama simula evidências para a primeira detecção de uma colisão planetária titânica em outro sistema estelar. A imagem colorida do Hubble à esquerda é de um vasto anel de detritos gelados ao redor da estrela Fomalhaut, localizada a 25 anos-luz de distância. A estrela é tão brilhante que um disco oculto preto é usado para bloquear seu brilho, para que o anel de poeira possa ser fotografado. O diagrama à direita é baseado em uma simulação da nuvem em expansão. Créditos: NASA, ESA e A. Gáspár e G. Rieke (Universidade do Arizona)

"Nosso estudo, que analisou todos os dados arquivados disponíveis do Hubble para  Fomalhaut, revelou várias características que, juntas, mostram uma imagem de que o objeto do tamanho de um planeta pode nunca ter existido em primeiro lugar", disse Gáspár.
A equipe enfatiza que a certeza veio quando a análise de dados das imagens do Hubble tiradas em 2014 mostrou que o objeto havia desaparecido. Além do mistério, imagens anteriores mostraram que o objeto desaparecia continuamente com o tempo, dizem eles. "Claramente, Fomalhaut b estava fazendo coisas que um planeta de verdade não deveria estar fazendo", disse Gáspár.
A interpretação é que o Fomalhaut b está se expandindo lentamente a partir da colisão que lançou uma nuvem de poeira. Levando em consideração todos os dados disponíveis, Gáspár e Rieke acham que a colisão ocorreu pouco tempo antes das primeiras observações feitas em 2004. Até agora a nuvem de detritos, composta de partículas de poeira em torno de 1 mícron (1/50 do diâmetro de um cabelo humano) está abaixo do limite de detecção do Hubble. Estima-se que a nuvem de poeira tenha se expandido até agora para um tamanho maior que a órbita da Terra ao redor do Sol.
Como Fomalhaut b está atualmente dentro de um vasto anel de detritos gelados que circundam a estrela, os corpos em colisão provavelmente seriam uma mistura de gelo e poeira, como os cometas que existem no cinturão de Kuiper, na margem externa do nosso sistema solar. Gáspár e Rieke estimam que cada um desses corpos semelhantes a cometas mede cerca de 200 quilômetros (cerca de metade do tamanho do asteroide Vesta).
Segundo os autores, seu modelo explica todas as características observadas de Fomalhaut b. A modelagem dinâmica sofisticada da poeira, feita em um conjunto de computadores na Universidade do Arizona, mostra que esse modelo é capaz de se ajustar quantitativamente com todas as observações.
Gáspár e Rieke - juntamente com outros membros de uma equipe extensa - também estarão observando o sistema Fomalhaut com o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA em seu primeiro ano de operações científicas. A equipe fará uma imagem direta das regiões quentes internas do sistema, resolvendo espacialmente pela primeira vez o elusivo componente do cinturão de asteroides de um sistema planetário extra-solar. A equipe também procurará planetas que orbitam Fomalhaut que possam esculpir gravitacionalmente o disco externo. Eles também analisarão a composição química do disco.

Fonte: NASA