Uma das coisas mais surpreendentes sobre a astronomia é como ela funciona como uma máquina do tempo.
Por exemplo, às vezes vemos coisas tão distantes que a luz leva bilhões de anos para chegar até nós, então vemos esse objeto como era quando era jovem.
Mas, de outra forma, podemos viajar no tempo olhando para uma estrela que é muito semelhante, mas muito mais jovem do que o Sol é agora. Não é perfeito, mas nos dá uma ideia de qual era nossa estrela mais próxima em sua juventude.
HD 53143 é uma dessas estrelas. É um pouco mais frio e mais escuro que o Sol – um G9V para pessoas que gostam de seu astrojargão – e provavelmente tem cerca de um bilhão de anos. O Sol tem 4,6 bilhões de anos, então HD 53143 é um pouco mais jovem. E a apenas 60 anos-luz de nós, está perto o suficiente para estudar em detalhes.
Quando as estrelas nascem, elas são cercadas por um disco de material que forma a própria estrela, bem como os planetas, asteroides, cometas e vários pequenos corpos que a orbitam. Com o tempo, muito do material nesse disco é usado para fazer todos esses corpos ou é levado pela estrela depois que ela é ligada. Mas ainda pode haver muitos detritos em órbita; além de Netuno em nosso sistema solar, existem trilhões de corpos gelados com poeira e rochas embutidos neles, chamados genericamente de Objetos Transnetunianos. Há um disco deles logo após a órbita de Netuno chamado Cinturão de Kuiper, um anel semiplano com o Sol no centro. À medida que esses objetos colidem ao longo do tempo, eles geram poeira que também orbita o Sol.
O HD 53143 também tem algo assim, mas é muito diferente. Chamado de disco de detritos, foi descoberto em imagens do Telescópio Espacial Hubble em 2006. As imagens o mostravam, mas era fraco e difícil de analisar. Parecia bem circular, como se estivéssemos vendo de frente, com algumas regiões mais brilhantes. As imagens de acompanhamento do Hubble com uma câmera diferente mostraram um pouco melhor, mas faltaram os detalhes necessários para realmente definir sua estrutura.
No entanto, novas observações usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, pela primeira vez, resolveram o disco em comprimentos de onda longos, onde essa poeira brilha com seu próprio calor. E o que mostra não é nada do que se esperava [link to paper].
Por um lado, não estamos vendo isso de frente. Parece uma elipse, não um círculo. Mas também, olhe para a estrela: é decididamente descentralizado! Isso faz sentido se o disco for realmente elíptico; a poeira orbita HD 53143 em uma elipse e a estrela, se você se lembrar de sua matemática do ensino médio, não está no centro, mas em um foco.
Observe o ponto brilhante no canto inferior direito. Esse é provavelmente o apoapsis da poeira – a parte em sua órbita quando está mais distante da estrela. O movimento orbital é mais lento lá, e a poeira se acumula em torno desse local. Mais poeira = luz mais brilhante.
Um anel elíptico como este já foi visto antes. O anel de poeira ao redor da estrela brilhante Fomalhaut também é uma elipse, mas o anel ao redor de HD 53143 é muito mais elíptico – os astrônomos dizem que tem uma excentricidade maior.
Isso é esquisito. Você esperaria que esse material, como a poeira em nosso Cinturão de Kuiper, orbitasse a estrela em um círculo com a própria estrela no centro. Então, por que o anel é elíptico?
A explicação mais simples é que há um planeta ou planetas orbitando a estrela puxando-a com sua gravidade, puxando-a em uma elipse. Esses planetas são muito pequenos e fracos para serem vistos com as observações que temos agora, então não podemos dizer com certeza que estão lá. Mas é o jeito que eu aposto.
Além disso, há um disco interno não visto nas imagens do ALMA, mas detectado nas anteriores do Hubble. Está muito perto da estrela para dizer muito sobre isso, mas não parece estar alinhado com o disco visto pelo ALMA; é inclinado e girado em um ângulo diferente de nós. No início de um sistema solar, os planetas podem se aproximar ou se afastar da estrela à medida que interagem, e essa migração pode explicar por que os anéis estão desalinhados; a gravidade do planeta ou dos planetas poderia puxar o disco interno e atrapalhar a órbita da poeira.
É possível que o anel externo esteja canalizando material em direção à estrela e alimentando o disco interno, talvez novamente focado por um planeta ou vários planetas, o que também seria uma razão pela qual os discos estão inclinados. No entanto, eles se formaram, eles são bem estranhos.
Não é difícil olhar para HD 53143 e se perguntar se nosso próprio sistema solar se parecia com isso há mais de 3 bilhões de anos. Havia um jovem Cinturão de Kuiper que também estava seriamente desequilibrado, talvez afetado pelas versões bebês dos planetas gigantes externos? E ao longo dessas eras, ele se acalmou um pouco?
Eu posso me relacionar com isso. Eu já fui adolescente, e definitivamente excêntrico, se não literalmente empoeirado. Mas é interessante que existam alguns paralelos entre nossas próprias vidas e as das estrelas. E se esses paralelos são verdadeiros de estrela para estrela, então HD 53143 pode estar nos dizendo como as coisas eram na juventude impetuosa do sistema solar e do Sol.
