By Marina Sousa 
Cientistas do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, em colaboração internacional, desenvolveram uma nova e inovadora técnica para identificar estrelas que engoliram seus próprios planetas. O método, que se baseia na análise da composição química do elemento berílio, sugere que sistemas planetários estáveis, como o nosso Sistema Solar – ideais para o desenvolvimento de vida complexa –, podem ser muito mais raros no Universo do que se imaginava.
A descoberta, detalhada em um artigo publicado na revista científica Astronomy & Astrophysics, abre novas perspectivas sobre a formação estelar e a distribuição da vida cósmica. Até então, a identificação de eventos de engolimento planetário era um desafio, mas o berílio surge como um indicador promissor.
O Enigma das Estrelas Gêmeas
A pesquisa focou em sistemas estelares binários, onde duas estrelas nascem juntas da mesma nuvem de gás e poeira. A expectativa é que ambas possuam a mesma composição química. No entanto, o par HD 129171/HD 129209, estudado pela equipe, é um exemplo de diversos sistemas “gêmeos” que apresentam composições surpreendentemente diferentes. Esse mistério levou os astrônomos a duas hipóteses principais: ou as teorias de formação estelar estão incompletas, com nuvens não homogêneas, ou uma das estrelas sofreu uma alteração em sua composição, como a ingestão de um planeta.
Para diferenciar esses cenários, os cientistas analisam os elementos químicos. “Podemos separar os elementos químicos em dois grupos: elementos que normalmente são encontrados no estado gasoso, chamados voláteis, e elementos que normalmente são encontrados no estado sólido, os refratários”, explica Anne Rathsam, pesquisadora de doutorado no IAG e autora principal do estudo. A chave está em observar que, se as diferenças surgirem do engolimento de um planeta rochoso, os elementos refratários deverão apresentar a maior variação.
Berílio: A Chave para o Canibalismo Estelar
A equipe dedicou atenção especial a dois elementos refratários cruciais: o lítio e o berílio. Ambos não são produzidos no interior estelar e são destruídos lentamente pelas estrelas à medida que envelhecem. Assim, uma quantidade maior do que o esperado desses elementos pode ser um forte indício de que a estrela “acretou” material rochoso – ou seja, engoliu um planeta.
O lítio, por ser mais sensível às condições internas da estrela, é destruído mais facilmente. Já o berílio é mais resistente, e seu sinal de ingestão planetária pode persistir por mais tempo, facilitando a detecção desses eventos. Apesar das dificuldades técnicas na análise do berílio, a equipe conseguiu superá-las, abrindo um novo caminho para a identificação de estrelas canibais.
Desvendando o Sistema HD 129171/HD 129209
Utilizando dados do espectrógrafo Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES), montado no telescópio Very Large Telescope (VLT) no Chile, os pesquisadores determinaram as quantidades de lítio, berílio e outros elementos nas estrelas HD 129171 e HD 129209. A análise revelou que a estrela primária, HD 129171, é significativamente mais rica em elementos refratários que sua companheira, e essa diferença aumenta com a refratariedade do elemento. Além disso, HD 129171 mostrou enriquecimento em lítio e berílio.
“Nós interpretamos esses dados como evidência de que a diferença química entre as estrelas ocorreu devido a um engolimento planetário”, afirma Anne Rathsam. Pela primeira vez, a pesquisa demonstrou que a detecção de diferenças de berílio em um par binário pode servir como um indicador robusto de ingestão planetária, permitindo identificar esses eventos apenas com base nas abundâncias desse elemento.
A Vida no Universo é Mais Rara do Que Pensamos?
As implicações dessa descoberta são profundas para a astrobiologia. Se a falta de homogeneidade química em sistemas binários for, em grande parte, resultado de planetas sendo engolidos, isso sugere que uma parcela considerável da população de planetas possui órbitas instáveis. “No sistema solar, temos oito exemplos de planetas bem-comportados, com pouca excentricidade e sem migração radial”, observa Rathsam. “É fácil acreditarmos que este seja o exemplo típico.”
No entanto, a nova pesquisa sugere o contrário. “Se as não homogeneidades químicas entre as estrelas em pares binários surgirem da ingestão de planetas, isso significaria que uma parcela significativa da população de planetas teria órbitas instáveis e seria engolida por suas estrelas hospedeiras”, conclui a pesquisadora. Isso tornaria a existência de vida avançada ainda mais improvável, pois, além de surgir e evoluir, ela dependeria de um planeta com uma órbita circular e extremamente estável, livre de grandes perturbações gravitacionais por milhões de anos.
O estudo, intitulado “Planet engulfment in the chemically anomalous HD 129171/HD 129209 pair”, contou com a participação de pesquisadores do Brasil, Polônia, Austrália, China e Itália, e foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Fonte: jornal.usp.br