Cientistas descobriram que os jovens "parentes" estelares do nosso Sol estão se acalmando e diminuindo mais rapidamente em sua emissão de raios-X do que se pensava anteriormente, de acordo com um novo estudo utilizando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA. Um artigo descrevendo os resultados foi publicado na segunda-feira no The Astrophysical Journal.
Diferente do novo filme “Project Hail Mary,” esse acalmamento das estrelas jovens é um benefício para as perspectivas de vida em planetas em órbita ao redor dessas estrelas — e não uma ameaça.
Astrônomos usaram o Chandra e outros telescópios para monitorar como a radiação poderosa de estrelas jovens — frequentemente na forma de perigosos raios-X — pode bombardear os planetas ao seu redor. No entanto, eles não sabiam por quanto tempo esse bombardeio de alta energia continuava.
Este último estudo analisou oito aglomerados de estrelas com idades entre 45 milhões e 750 milhões de anos. Os pesquisadores descobriram que estrelas semelhantes ao Sol nesses aglomerados liberaram apenas cerca de um quarto a um terço dos raios-X que esperavam.
"Enquanto a ficção científica — como os micróbios em Project Hail Mary — imagina vida alienígena que diminui a emissão estelar consumindo sua energia, nossas observações reais revelam um 'acalmamento' natural de estrelas jovens semelhantes ao Sol em raios-X,” disse Konstantin Getman, o autor principal do novo estudo da Universidade Penn State. “Isso não acontece porque uma força externa está consumindo sua luz, mas porque a geração interna de campos magnéticos se torna menos eficiente.”
Na verdade, esse acalmamento pode ser uma bênção para a formação de vida em planetas ao redor de estrelas que são versões mais jovens do nosso próprio Sol. (Nosso Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos, portanto, significativamente mais velho do que os "parentes" estelares neste estudo.) Isso ocorre porque grandes quantidades de raios-X podem erodir a atmosfera de um planeta e impedir a formação de moléculas necessárias para a vida orgânica como a conhecemos. Em média, estrelas com três milhões de anos e massa igual à do Sol produzem cerca de mil vezes mais raios-X do que o Sol de hoje. Enquanto isso, estrelas de massa solar com 100 milhões de anos são cerca de 40 vezes mais brilhantes em raios-X do que o Sol atual.
Ilustração de uma estrela jovem semelhante ao Sol erodindo parte da atmosfera de um planeta em órbita.
NASA/SAO/CXC/M. Weiss
“É possível que devamos nossa existência ao nosso Sol fazendo a mesma coisa, há vários bilhões de anos, que vemos essas estrelas jovens fazendo agora,” disse o coautor Vladimir Airapetian do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. “Esse escurecimento no mundo real ecoa a dramática mudança estelar na ficção, mas pode ser ainda mais fascinante porque destaca a verdadeira história do nosso próprio Sol.”
Os pesquisadores descobriram que estrelas com massa aproximadamente igual à do Sol se acalmavam relativamente rápido — após algumas centenas de milhões de anos — enquanto aquelas com menos massa mantinham seus altos níveis de emissão de raios-X por mais tempo. Combinado com uma diminuição na energia dos raios-X e o desaparecimento de partículas energéticas, as estrelas do tamanho do Sol são aparentemente mais adequadas para abrigar planetas com atmosferas robustas e possivelmente vida em desenvolvimento do que se pensava anteriormente.
A equipe de pesquisa também utilizou dados do satélite Gaia da ESA (Agência Espacial Europeia) e dados de raios-X da missão ROSAT (ROentgen SATellite). Esses dados permitiram que eles identificassem as estrelas que eram membros dos aglomerados (não estrelas de primeiro ou segundo plano). Para medir a emissão de raios-X das estrelas, eles realizaram novas observações com o Chandra de cinco aglomerados com idades entre 45 milhões e 100 milhões de anos, além de usar dados do Chandra e do ROSAT de arquivos para estudar três aglomerados mais antigos com idades entre 220 e 750 milhões de anos.
Astrônomos não conseguiram estudar a emissão de raios-X de estrelas nessa faixa etária antes. A maioria dos astrônomos confiou em dados escassos e uma relação derivada que prevê a emissão de raios-X que estrelas jovens deveriam produzir com base em suas idades e taxas de rotação. Estrelas mais velhas e de rotação mais lenta costumam ser mais fracas em raios-X, mas a equipe descobriu que a emissão de raios-X diminui cerca de 15 vezes mais rapidamente do que a relação derivada prevê durante essa fase específica de adolescência.
“Só podemos ver nosso Sol neste momento atual no tempo, então, para realmente entender seu passado, devemos olhar para outras estrelas com massa semelhante,” disse o coautor Eric Feigelson, também da Universidade Penn State. “Ao estudar raios-X de estrelas que têm centenas de milhões de anos, preenchemos uma grande lacuna em nossa compreensão de sua evolução.”
Embora ainda estejam investigando a causa dessa atividade mais lenta do que o esperado, os cientistas acreditam que o processo que gera campos magnéticos nessas estrelas pode se tornar menos eficiente. Isso levaria as estrelas a se tornarem mais silenciosas em raios-X mais rapidamente, à medida que envelhecem. Os pesquisadores continuarão a investigar isso e outras causas potenciais para o rápido escurecimento de estrelas jovens semelhantes ao Sol.
O Centro de Voo Espacial Marshall da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra. O Centro de Raios-X Chandra do Observatório Astrofísico Smithsonian controla operações científicas de Cambridge, Massachusetts, e operações de voo de Burlington, Massachusetts.
Leia mais do Observatório de Raios-X Chandra da NASA
Saiba mais sobre o Observatório de Raios-X Chandra e sua missão aqui:
https://science.nasa.gov/chandra
https://chandra.si.edu
Contato com a Mídia
Megan Watzke Centro de Raios-X Chandra Cambridge, Mass. 617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu
Joel Wallace Centro de Voo Espacial Marshall, Huntsville, Alabama 256-544-0034
joel.w.wallace@nasa.gov