Potencial Planeta Gigante Descoberto em Torno de Anã Branca
Astrônomos detectam um possível planeta gigante perto de WD 0310-688, levantando novas questões.
Mary Anne Limbach, Andrew Vanderburg, Alexander Venner, Simon Blouin, Kevin B. Stevenson, Ryan J. MacDonald, Sydney Jenkins, Rachel Bowens-Rubin, Melinda Soares-Furtado, Caroline Morley, Markus Janson, John Debes, Siyi Xu, Evangelia Kleisioti, Matthew Kenworthy, Paul Butler, Jeffrey D. Crane, Dave Osip, Stephen Shectman, Johanna Teske
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Índice
Os cientistas estão empolgados com uma descoberta envolvendo uma estrela distante chamada WD 0310-688. Essa estrela é o que se chama de anã branca, um tipo de estrela que já esgotou seu combustível e despencou suas camadas externas, deixando um núcleo quente. Observações recentes sugerem que pode haver um planeta gigante orbitando essa anã branca, tornando essa uma descoberta importante na astronomia.
O que é WD 0310-688?
WD 0310-688 está a cerca de 10,4 parsecs de nós, o que dá aproximadamente 34 anos-luz. Isso a torna uma das anãs brancas conhecidas mais próximas. Sua luminosidade no céu noturno é parecida com estrelas que conseguimos ver sem telescópio. Anãs brancas representam o estágio final de muitas estrelas, incluindo estrelas parecidas com o nosso Sol. Durante suas vidas, essas estrelas passam por várias fases, acabando por se tornarem anãs brancas conforme envelhecem e perdem suas camadas externas.
Exoplanetas
A Busca porA busca por exoplanetas-planetas que orbitam estrelas fora do nosso sistema solar-ao redor de anãs brancas tem sido difícil. Métodos tradicionais costumam funcionar bem para estrelas em estágios de vida mais jovens, mas podem falhar em detectar planetas ao redor de anãs brancas. Apenas alguns exoplanetas foram confirmados ao redor dessas estrelas. No entanto, pesquisadores estão agora usando técnicas avançadas de infravermelho que melhoraram as chances de encontrar exoplanetas ao redor de anãs brancas.
O Estudo MEOW
Em uma pesquisa recente chamada MIRI Exoplanets Orbiting White Dwarfs (MEOW), astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para procurar sinais de planetas ao redor de anãs brancas vizinhas. Eles se concentraram em detectar excesso de infravermelho, que poderia indicar a presença de objetos mais frios, como planetas, nas proximidades da estrela.
Durante suas observações, eles detectaram uma assinatura infravermelha inesperada em 18 e 21 micrômetros da WD 0310-688. Essa descoberta sugere que algo está presente no sistema que é mais frio do que a própria anã branca. A explicação mais provável para essas observações é um planeta gigante do tamanho de Júpiter, situado a uma distância que levanta questões interessantes sobre sua origem e estabilidade.
Características do Planetinha Potencial
A assinatura infravermelha detectada indica que o candidato a planeta pode ter uma temperatura de cerca de 248 Kelvin, que é bem fria. Estima-se que o planeta esteja entre 0,1 e 2 unidades astronômicas (UA) de sua estrela hospedeira. Uma unidade astronômica é a distância média da Terra ao Sol, cerca de 93 milhões de milhas ou 150 milhões de quilômetros. Portanto, esse potencial planeta pode estar relativamente próximo da anã branca.
Essa faixa é particularmente intrigante porque planetas nessa área deveriam ser destruídos durante a fase anterior de gigante vermelha da estrela. Se esse planeta realmente existe, ele teria que ter migrado para sua posição atual depois que a estrela hospedeira se tornou uma anã branca.
Como o Planeta Sobreviveu?
A existência de um planeta nessa zona arriscada levanta várias perguntas. Como ele sobreviveu às mudanças evolutivas de sua estrela hospedeira? A ideia comum é que quando uma estrela como a WD 0310-688 entrou em sua fase de gigante vermelha, ela teria se expandido e possivelmente engolido quaisquer planetas próximos. Isso significa que se realmente existe um planeta a uma distância de 0,1 a 2 UA, ele deve ter se deslocado para lá depois que a estrela se transformou em uma anã branca.
Uma possível explicação é que o planeta passou por migração de maré. Isso significa que sua órbita mudou devido a interações gravitacionais com outros objetos no sistema. Se houver outros corpos a distâncias maiores, eles poderiam perturbar a órbita do planeta e puxá-lo mais perto da anã branca ao longo do tempo.
Discos de Detritos
O Papel dosUma teoria alternativa é que os sinais infravermelhos possam vir de um disco de detritos em vez de um planeta. Um disco de detritos é um anel de poeira e pequenos pedaços rochosos que sobraram da formação de planetas. A presença de um disco de detritos ao redor de uma anã branca não é incomum, e isso se encaixaria bem com a Poluição observada na atmosfera da WD 0310-688.
Poluição na atmosfera de uma anã branca refere-se à presença de elementos pesados, que geralmente não são encontrados em tais estrelas, sugerindo que materiais de pequenos planetas ou asteroides estão caindo na estrela. A presença de um disco de detritos poderia explicar como esses materiais acabaram ali, já que eles podem se desintegrar e contribuir para essa poluição.
Implicações da Descoberta
Seja um planeta ou um disco de detritos, as descobertas ao redor da WD 0310-688 são significativas. Se confirmado como um planeta, seria o primeiro candidato a planeta gigante encontrado orbitando de perto uma anã branca. Isso também forneceria insights sobre os processos que permitem que os planetas sobrevivam à transformação de suas estrelas hospedeiras em anãs brancas.
Essas descobertas podem mudar nossa compreensão dos sistemas planetários e como eles evoluem ao longo do tempo. Entender o que acontece com os sistemas planetários à medida que suas estrelas hospedeiras morrem é uma parte crucial para entender o ciclo de vida das estrelas e seus planetas.
Observações de Acompanhamento
Para confirmar se os sinais infravermelhos são realmente de um planeta ou de um disco de detritos, os astrônomos precisarão fazer mais observações. Espectroscopia detalhada poderia revelar se há sinais de uma atmosfera planetária. Essas informações poderiam ajudar a distinguir entre os dois cenários e fornecer uma visão mais clara do que está acontecendo nesse sistema intrigante.
Futuras observações com o JWST e outros telescópios serão cruciais. Essas ferramentas ajudarão a refinar nossa compreensão das condições ao redor da WD 0310-688 e fornecer novas percepções sobre a dinâmica dos sistemas de anãs brancas.
Conclusão
A descoberta de um potencial planeta gigante ao redor da anã branca WD 0310-688 abre novas avenidas para pesquisa. Isso levanta perguntas fascinantes sobre a sobrevivência de planetas em ambientes extremos e a evolução dos sistemas planetários.
À medida que os astrônomos continuam a estudar este sistema e outros semelhantes, podemos esperar mais revelações empolgantes sobre o cosmos e nosso lugar nele. Seja qual for a origem do excesso de infravermelho, seja de um planeta ou de um disco de detritos, isso destaca as complexas relações entre estrelas e seus sistemas planetários à medida que evoluem e mudam.
Título: The MIRI Exoplanets Orbiting White Dwarfs (MEOW) Survey: Mid-Infrared Excess Reveals a Giant Planet Candidate around a Nearby White Dwarf
Resumo: The MIRI Exoplanets Orbiting White dwarfs (MEOW) Survey is a cycle 2 JWST program to search for exoplanets around dozens of nearby white dwarfs via infrared excess and direct imaging. In this paper, we present the detection of mid-infrared excess at 18 and 21 microns towards the bright (V = 11.4) metal-polluted white dwarf WD 0310-688. The source of the IR excess is almost certainly within the system; the probability of background contamination is $
Autores: Mary Anne Limbach, Andrew Vanderburg, Alexander Venner, Simon Blouin, Kevin B. Stevenson, Ryan J. MacDonald, Sydney Jenkins, Rachel Bowens-Rubin, Melinda Soares-Furtado, Caroline Morley, Markus Janson, John Debes, Siyi Xu, Evangelia Kleisioti, Matthew Kenworthy, Paul Butler, Jeffrey D. Crane, Dave Osip, Stephen Shectman, Johanna Teske
Última atualização: 2024-08-29 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2408.16813
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.16813
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.
Ligações de referência
- https://github.com/kevin218/MEOW
- https://github.com/spacetelescope/jwebbinar_prep/blob/jwebbinar31/jwebbinar31/miri/Pipeline_demo_subtract_imager_background-platform.ipynb
- https://jwst-crds.stsci.edu/
- https://stsci.box.com/shared/static/47xxtu2yq21tdfioey7q8dsd4ly8uwki.dat
- https://dx.doi.org/10.17909/cjkx-kp07
- https://waps.cfa.harvard.edu/MIST/