Proxima Centauri exibe um extravagante anel de poeira

Artigo: ALMA Discovery of Dust Belts Around Proxima Centauri

Autores: Guillem Anglada, Pedro J. Amado, Jose L. Ortiz e colaboradores

Instituição do primeiro autor: Instituto de Astrofísica de Andalucía, Espanha

Status: Publicado no Astrophysical Journal Letters, acesso aberto no arXiv

Escondido atrás da luz ofuscante de um pálido ponto vermelho se encontra um dos nossos exoplanetas favoritos, Proxima b, cujo movimento orbital produz uma oscilação sutil em sua estrela hospedeira, Proxima Centauri (também conhecida como Proxima Cen). Depois da descoberta seminal de um planeta em sua zona de habitabilidade, essa estrela do tipo anã vermelha indistinta se tornou alvo de pesquisadores incansáveis, mesmo com os desafios envolvidos em sua observação. No artigo desta semana, nós veremos que uma dessas pesquisas, no entanto, acabou resultando em… poeira?

Figura 1. Observações de Proxima Centauri com ALMA sugerem que ela não somente hospeda um planeta rochoso, mas também possui um anel de poeira ao seu redor.

O Um Anel

Tudo bem, eu vou ser honesto e admitir que, de fato, poucas pessoas no mundo ficariam entusiasmadas com poeira — no espaço, para piorar! Mas permita-me dizer o seguinte: essa poeira é interessante. Guillem Anglada e seus colaboradores usaram o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para observar um anel de poeira em volta de Proxima Centauri. Anéis são um indicador de formação de planetas rochosos e podem nos dar dicas de como esses sistemas planetários se parecem e evoluem.

Talvez você se recorde de que as lendas da Terra Média contam a história do Um Anel Para A Todos Governar™, a cujo (des)afortunado portador é dado o poder de se tornar invisível. Em uma troca de papeis engraçada, o anel de poeira em Proxima Centauri pode na verdade nos ajudar a encontrar mais informações sobre o esquivo planeta Proxima b, tal como a inclinação de sua órbita e sua massa.

Mas deixando romances épicos de lado, falemos um pouco sobre o instrumento. O observatório ALMA possui dois tipos de antenas: os detectores menores de 7 metros de diâmetro, e os maiores de 12 metros. Os dados que vêm dessas antenas se diferem pelo fato de que as menores produzem imagens com menos detalhes, mas com campo de visão maior; as antenas maiores produzem imagens mais detalhadas, mas com campo de visão limitado.

Depois da análise da Figura 2 abaixo, os autores viram que Proxima Centauri parece emitir luz infravermelha em excesso, o que os levou a concluir que a mesma deve ser produzida por um cinturão, ou anel, de poeira fria (50 K). O cinturão de poeira tem um raio com quatro vezes a distância entre a Terra e o Sol (i.e. 4 unidades astronômicas, AU). Na verdade, esse anel de poeira parece ser análogo ao Cinturão de Kuiper em torno do Sol.

Figura 2. Imagem de Proxima Centauri (representada pelo símbolo +) usando as antenas de 12 m do ALMA. As cores mais próximas de violeta representam sinais mais fortes, enquanto que as em azul representam pouco ou nenhum sinal. Apesar de não parecer claramente separado da fonte central, o excesso de luz em infravermelho aponta para a presença de um cinturão de poeira em torno da estrela com raio de 4 AU. O seu formato também sugere a presença de um anel mais quente e mais próximo à estrela, mas essa hipótese necessita de confirmação. A identidade do objeto azul turquesa à esquerda da estrela é desconhecida: pode ser um objeto real ou somente uma flutuação do ruído.

Mais que um anel?

Além do “Um Anel” descrito acima, a forma elongada da fonte na Figura 2 sugere a presença de um cinturão de poeira mais quente (T ~ 90 K) com raio 0,8 AU, mas os autores não parecem muito certos sobre a sua identidade no momento.

Mas se você está se perguntando o que é aquela mancha de emissão à esquerda de Proxima Centauri na Figura 2, a resposta curta é que não sabemos ainda. A resposta longa é que ela pode ser um objeto real ou simplesmente uma flutuação de ruído. Se for uma fonte real os autores sugerem várias hipóteses, como uma galáxia de fundo ou uma colisão entre dois grandes objetos no sistema planetário de Proxima Cen. Mas a explicação mais intrigante de todas é que talvez estejamos olhando para os aneis de um planeta parecido com Saturno orbitando Proxima Cen. Somente mais observações poderão confirmar essa excitante possibilidade.

Mas espere, tem mais! A Figura 3 abaixo mostra a imagem observada pelas antenas de 7 m do ALMA: o que parece ser um segundo cinturão de poeira é visto na forma de uma série de manchas verdes a uma distância de aproximadamente 30 AU da estrela central, e é representado pela elipse branca. Apesar de a detecção ser bastante marginal, os autores propõem que esse possa ser um anel mais externo com 1/10.000 a massa da Terra.

Figura 3. Imagem de Proxima Centauri usando as antenas de 7 m do ALMA. A elipse pontilhada marca a posição de um cinturão de poeira com raio de 30 AU. As regiões verdes são as posições onde o sinal do suposto anel é mais forte.

Eu sei, eu sei, isso é um caminhão de informações jogadas em cima da gente muito de repente! Proxima Centauri agora parece ser mais muito ocupado do que achávamos, possivelmente exibindo um planeta rochoso em sua zona de habitabilidade e um análogo de cinturão de Kuiper. As outras possibilidades, como um planeta parecido com Saturno e os outros cinturões de poeira, ainda são um pouco especulativas, e por isso fazer mais observações do sistema é um caminho óbvio a ser seguido neste momento.

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