o que acontecerá com Júpiter quando o sol morrer?

Título: Joviano analógico em órbita de uma estrela anã branca

Autores: J. W. Blackman, J. P. Beaulieu, D. P. Bennett, C. Danielski, C. Alard, A. A. Cole, A. Vandorou, C. Ranc, S. K. Terry, A. Bhattacharya, I. Bond, E. Bachelet, D. Veras, N. Koshimoto, V. Batista & J. B. Marquette

Primeiro Autor Instituição: faculdade de Ciências Naturais, Universidade da Tasmânia, Hobart, Austrália

Status: Publicado na Nature

você já se perguntou sobre o destino da Terra? Os seres humanos só existiram por uma pequena fração da vida da Terra desde que se formou. Mesmo que não possamos prever o que acontece na superfície da terra, o planeta como um todo provavelmente sobreviverá bilhões de anos no futuro. O destino da terra depende do destino do sol, o que nos leva ao estudo da evolução estelar. Durante seu estágio de sequência principal, O Sol funde hidrogênio em hélio em seu núcleo. Quando esse hidrogênio acabar, o sol se tornará uma gigante vermelha. Seu núcleo se contrairá sob a gravidade e as camadas externas se expandirão além da órbita de mercúrio. A Terra provavelmente será engolida pelo Sol em cerca de 8 bilhões de anos. Eventualmente, o sol derramará Suas camadas externas e o núcleo restante será uma anã branca, mas a terra já se foi há muito tempo. É um pouco triste pensar que nosso planeta não sobreviverá ao sol envelhecido, mas e outros planetas mais distantes do Sistema Solar? E quanto a Júpiter, ou planetas além disso?Como não podemos avançar rapidamente a evolução do Sol, podemos procurar outros planetas em torno de outras estrelas que estão nos estágios finais de suas vidas. Se houver algum exoplaneta orbitando uma gigante vermelha ou uma anã branca, isso nos dará um vislumbre de nosso próprio futuro.

como encontrar planetas com microlente

os três métodos mais populares para detectar exoplanetas São velocidade radial, trânsito e imagem direta. Com os dois primeiros métodos, os astrônomos estão procurando variações periódicas induzidas pelo planeta na velocidade ou no brilho da estrela hospedeira. O efeito é mais perceptível se os planetas são maiores, mais massivos e se orbitam mais perto da estrela hospedeira. O método de imagem direta funciona melhor quando o planeta é grande e orbita muito longe da estrela hospedeira. Esses vieses de detecção não são ideais quando queremos encontrar sistemas planetários como os nossos. Por esse motivo, os autores do artigo de hoje recorrem à microlente gravitacional.

a técnica de microlente detecta a ampliação de uma estrela de fundo devido à gravidade de um objeto de lente passando à sua frente (veja este astrobito para uma pesquisa de exoplanetas com esta técnica). Quando uma estrela (a lente) passa na frente de outra (a fonte), a lente gravitacional amplifica a luz da fonte. Se a estrela da lente tem um planeta orbitando em torno dela, e o planeta fica perto do anel de Einstein da Estrela, sua gravidade causa um pico adicional na intensidade medida a partir da fonte.

os eventos de lente são raros, mas sua ocorrência é menos dependente das propriedades do planeta, dando-nos uma sonda mais imparcial de populações de exoplanetas. Além disso, a técnica de lente é sensível a planetas semelhantes à terra em torno de estrelas Frias. Este foi o primeiro método capaz de detectar planetas de massa semelhante à terra em torno de estrelas comuns da sequência principal.

o planeta com um hospedeiro ausente

os autores do artigo de hoje detectaram um planeta usando microlente, mas não detectaram luz de um hospedeiro estelar de sequência principal. O evento de microlente em questão, MOA-2010-BLG-477LB, foi encontrado pelas observações de microlente em colaboração Astrofísica em 2010. Os pesquisadores ajustaram modelos à curva de luz microlente assumindo que a estrela hospedeira é uma estrela de sequência principal e descobriram que o melhor ajuste é de 0,15 a 0,93 massas solares. A melhor solução adequada também tem um planeta entre 0,5 a 2,1 massas de Júpiter. Dadas as estimativas do movimento adequado da estrela da lente, a equipe poderia prever para onde ela se moveria em relação à estrela de origem após o evento de microlente. Eles usaram o telescópio Keck II para obter imagens de acompanhamento, mostradas na Fig 2. Os contornos no painel c mostram a localização esperada do possível host da sequência principal, mas não há estrela a ser encontrada! Se não houver uma estrela de sequência principal detectada, mas a massa da Estrela for conhecida,qual poderia ser o hospedeiro?

o hospedeiro só pode ser uma anã branca

a análise de lente restringe o brilho previsto da estrela da lente, que depende da distância desconhecida da lente. Figo. 3 mostra que o alcance de possíveis lentes de sequência principal para o evento seria mais brilhante do que o limite de detecção Keck. Como essa estrela não é observada, a lente não pode ser uma estrela da sequência principal. A estrela da lente também não pode ser uma anã marrom porque o sistema de lentes tem pelo menos 0,15 massas solares. Da mesma forma, o limite de massa superior de 0,78 massas solares exclui Estrelas de nêutrons e buracos negros como estrelas hospedeiras. Como estrelas da sequência principal, anãs marrons, Estrelas de nêutrons e buracos negros são descartados, os autores concluem que a lente deve ser uma anã branca.

o que isso significa?Estrelas da sequência principal como o nosso Sol evoluem violentamente para anãs brancas. Nossa terra provavelmente não sobreviverá à fase gigante vermelha do sol, mas simulações prevêem que planetas em órbitas semelhantes a Júpiter podem sobreviver. Este sistema é o primeiro análogo observado de Júpiter orbitando uma anã branca, evidência de que planetas ao redor de anãs brancas podem sobreviver às fases gigantes da evolução de seu hospedeiro. Este sistema representa um possível estágio final do sol e Júpiter em nosso próprio Sistema Solar.

Astrobite editado por Macy Huston

imagem de Destaque de crédito: J. W. Blackman