Trumpler 3 e NGC 2353 (rotulados).
Raios-X: NASA/CXC/Penn State Univ/K. Getman; Óptico/IV: PanSTARRS; Processamento da imagem: NASA/CXC/SAO/N. Wolk
Cientistas descobriram que “primos” jovens e parecidos com o nosso Sol estão se acalmando e diminuindo mais rapidamente o brilho em sua emissão de raios-X do que se pensava anteriormente, de acordo com um novo estudo usando o Observatório de Raios-X Chandra, da NASA. Um artigo descrevendo os resultados foi publicado na segunda-feira no The Astrophysical Journal.
Diferentemente do novo filme “Project Hail Mary”, esse “silenciamento” das estrelas jovens é uma vantagem 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 o quanto a radiação emitida por estrelas jovens — frequentemente na forma de raios-X perigosos — pode bombardear planetas ao redor delas. Eles não sabiam, porém, por quanto tempo essa ofensiva de alta energia continuava.
Este estudo mais recente 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 uma vida alienígena que reduz o brilho das estrelas consumindo sua energia, nossas observações reais revelam um ‘silenciamento’ natural de estrelas jovens semelhantes ao Sol em raios-X”, disse Konstantin Getman, autor principal do novo estudo pela Penn State University. “Isso não acontece porque uma força externa está consumindo a luz delas, mas porque a geração interna de campos magnéticos se torna menos eficiente.”
Na verdade, esse acalmar pode ser um impulso para a formação de vida em planetas ao redor de estrelas que são versões mais jovens do nosso Sol. (O nosso Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos, portanto é significativamente mais velho do que os “primos” estelares deste estudo.) Isso ocorre porque grandes quantidades de raios-X podem corroer a atmosfera de um planeta e impedir a formação de moléculas necessárias para a vida orgânica, como a conhecemos. Em média, estrelas com 3 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 com massa solar e 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 corroendo parte da atmosfera de um planeta em órbita.
NASA/SAO/CXC/M. Weiss
“É possível que devamos nossa existência ao fato de o nosso Sol ter feito algo semelhante, há vários bilhões de anos, ao que vemos essas estrelas jovens fazendo agora”, disse o coautor Vladimir Airapetian, do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland. “Esse escurecimento no mundo real ecoa a mudança dramática das estrelas na ficção, mas pode ser ainda mais fascinante porque destaca a história real do nosso Sol.”
Os pesquisadores descobriram que estrelas com aproximadamente a mesma massa do Sol se acalmaram relativamente rápido — após alguns centenas de milhões de anos — enquanto as de menor massa mantiveram por mais tempo seus altos níveis de emissão em raios-X. Combinado com uma diminuição na energia dos raios-X e com o desaparecimento de partículas energéticas, as estrelas do tamanho do Sol aparentemente são mais adequadas para hospedar planetas com atmosferas robustas e possivelmente vida em florescimento do que se pensava anteriormente.
A equipe de pesquisa também usou dados do satélite Gaia, da ESA (European Space Agency), e dados de raios-X da missão ROSAT (ROentgen SATellite). Esses dados permitiram identificar as estrelas que eram membros dos aglomerados (e não estrelas de primeiro plano ou de fundo). Para medir a emissão de raios-X das estrelas, eles fizeram 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 milhões e 750 milhões de anos.
Astrônomos não conseguiram estudar bem a emissão de raios-X de estrelas nessa faixa de idade antes. A maior parte dos astrônomos recorreu a dados esparsos e a 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 que giram mais lentamente geralmente são mais fracas em raios-X, mas a equipe descobriu que a emissão em raios-X cai cerca de 15 vezes mais rapidamente do que a relação derivada prevê durante essa fase específica de adolescência.
“Só podemos ver o nosso Sol neste instantâneo atual, então para realmente entender seu passado precisamos observar outras estrelas com aproximadamente a mesma massa”, disse o coautor Eric Feigelson, também da Penn State University. “Ao estudar raios-X de estrelas com 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 faria com que as estrelas ficassem mais silenciosas em raios-X mais rapidamente à medida que envelhecem. Os pesquisadores continuarão a examinar isso e outras causas potenciais para o rápido escurecimento de estrelas jovens semelhantes ao Sol.
O Marshall Space Flight Center, da NASA, em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra. O Chandra X-ray Center do Smithsonian Astrophysical Observatory controla as operações científicas a partir de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo a partir de Burlington, Massachusetts.
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Fonte: NASA