Cientistas da USP descobrem vestígios em estrelas que devoram planetas

A partir da análise da composição de elementos químicos, estudo indica que sistema planetário estável podem ser pouco comuns no universo

Detecção de diferenças de berílio em um par binário de estrelas pode servir como um indicador em potencial de astros que engoliram planetas dotados de elementos químicos em estado sólido - (crédito: Foto: A. Rathsam)

Cientistas do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, em colaboração com pesquisadores da Polônia, Austrália, China e Itália, encontraram uma nova forma de identificar estrelas que engoliram seus planetas com base apenas na composição química de um único elemento, o berílio.

O estudo, descrito em artigo da revista científica Astronomy & Astrophysics, mostra que sistemas planetários estáveis como o nosso sistema solar, com potencial para o desenvolvimento de formas complexas de vida, podem ser menos comuns do que se pensava.

Em sistemas binários, as estrelas nascem juntas da mesma nuvem de material, então deveriam ser quimicamente idênticas, como gêmeos. No entanto, os pesquisadores encontraram pares que apresentam composição química diferente entre si. Diante disso, os astrônomos buscam entender por que alguns pares binários gêmeos apresentam composição química heterogênea. 

Existem duas explicações possíveis para esse fenômeno. A primeira prevê que as teorias atuais de formação estelar se baseiam em premissas incorretas, isto é, as nuvens que formam as estrelas não são homogêneas, logo, precisam ser atualizadas. A segunda é que uma das estrelas do par passou por um fenômeno que alterou sua composição, como a ingestão de um planeta, uma ocorrência não compreendida totalmente. Para diferenciar os dois possíveis cenários, os astrônomos se voltam às pistas presentes na composição química das estrelas.

“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 a astrônoma Anne Rathsam, pesquisadora de doutorado no IAG e autora principal do estudo. 

“Se as diferenças entre as estrelas surgirem da ingestão de um planeta rochoso por uma delas, esperamos que os elementos refratários apresentem a maior diferença. Por outro lado, se as diferenças forem primordiais, causadas por sua formação, os elementos refratários e voláteis, em princípio, se comportariam de maneira semelhante”, complementa. 

Os pesquisadores estudaram detalhadamente dois elementos refratários que podem fornecer pistas: o lítio e o berílio. Isso porque, nenhum desses é produzido no interior estelar, portanto, a presença abundante desses no interior da estrela significa que ela “comeu” material rochoso vindo de fora. 

No entanto, esses elementos são destruídos lentamente no interior das estrelas, à medida que envelhecem, e os sinais de ingestão de planetas desaparecem com o tempo. 

O lítio é muito mais sensível às condições do interior estelar, sendo destruído com maior facilidade; o berílio porém, pode durar mais tempo, facilitando a detecção de eventos assim. Contudo, devido às numerosas dificuldades na análise do berílio, estudos anteriores sobre candidatos à ingestão planetária não o haviam analisado. 

Com base em dados do espectrógrafo Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES), montado no telescópio de 8.2 metros Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul, localizado no Chile, a equipe determinou a quantidade de lítio, berílio e outros elementos químicos das estrelas “gêmeas” HD 129171 e HD 129209. O espectrógrafo age como um prisma, decompondo a luz das estrelas em diferentes frequências e revelando assinaturas únicas para cada elemento. 

“Ao examinarmos cuidadosamente as diferenças no conteúdo de cada um dos elementos químicos estudados, descobrimos que a estrela primária, HD 129171, é mais rica em elementos refratários do que HD 129209, e quanto mais refratário o elemento, maior a diferença na composição. Nós interpretamos esses dados como evidência de que a diferença química entre elas ocorreu devido a um engolimento planetário”, conta a pesquisadora. 

Além disso, ela explica que a HD 129171 parece enriquecida em lítio e berílio, de acordo com o esperado no cenário de engolimento planetário. Com isso, foi possível demonstrar, pela primeira vez, que a detecção de diferenças de berílio em um par binário pode servir como um indicador de ingestão planetária. 

A conclusão do estudo abre uma reflexão sobre o universo. Até agora, costumávamos acreditar que o nosso Sistema Solar, com seus oito planetas "bem-comportados" e órbitas estáveis, era o modelo padrão na nossa Galáxia. No entanto, a descoberta de tantas "estrelas canibais" sugere que o caos pode ser a regra, e não a exceção.

A pesquisadora explica que se a diferença química entre as estrelas gêmeas realmente vem da ingestão de planetas, isso prova que uma parte significativa dos sistemas planetários possui órbitas instáveis e perigosas. Nesses sistemas, planetas são frequentemente arremessados em direção à sua estrela hospedeira e destruídos.

Ela diz que isso também indicaria que para que a vida complexa, como a humana, possa surgir e evoluir, ela não precisa apenas aparecer, mas também de tempo e estabilidade.“São necessários milhões de anos de continuidade climática e geológica, algo que só é possível em planetas com órbitas circulares e livres de grandes perturbações gravitacionais. Se o "engolimento planetário" for de fato um fenômeno comum, isso tornaria a existência de vida avançada em outros lugares muito mais improvável”, diz. O estudo indica que sistemas estáveis e aptos a sustentar a vida podem ser bem menos comuns do que a ciência imaginava anteriormente.

 

Por Correio Braziliense

postado em 16/06/2026 12:03