Essa dupla de anãs marrons se formou da mesma maneira que nascem as estrelas

Às vezes, pode acontecer de os processos de formação estelar criarem anãs marrons, objetos um tanto misteriosos que, embora sejam menores e mais frios que as estrelas, podem ter massa e temperatura equivalentes às de exoplanetas. Assim, pesquisadores liderados por Clémence Fontanive, do Center for Space and Habitability (CSH) da Universidade de Berna e NCCR PlanetS, descobriram um curioso sistema binário de anãs marrons que orbitam uma à outra a uma enorme distância. 

• Anã marrom mais próxima da Terra possui faixas semelhantes às de Júpiter
• Uma anã marrom fria foi identificada pela primeira vez por um radiotelescópio
• Descobertas 100 anãs marrons bastante frias e próximas ao Sol

Essas estrelas também são apelidadas de “estrelas fracassadas” porque, durante sua formação, não conseguiram atingir o tamanho necessário para realizar a fusão de hidrogênio. Entretanto, do mesmo jeito que acontece com as estrelas, elas vagam sozinhas pelo espaço e podem ser encontradas em sistemas binários como o que temos aqui: o sistema CFHTWIR-Oph 98 — ou apenas Oph98 — é composto pelas anãs marrons Oph 98 A e Oph 98 B, que orbitam uma à outra a uma distância que equivale cinco vezes àquela entre Plutão e o Sol. O sistema fica na constelação Ophiuchus, o Serpentário, que está a 450 anos-luz de nós.

Fontanive e seus colegas encontraram a companheira de Oph 98 A em imagens obtidas pelo telescópio espacial Hubble: "as anãs marrons de baixa massa são muito frias e emitem muito pouca luz”, diz ela. Essa luz, que já não é muita, vem do calor delas, que é bastante fraco, e as anãs marrons são visíveis somente na luz infravermelha. Para dificultar ainda mais, a constelação fica em uma nuvem de poeira densa, que dispersa a luz visível, então o único jeito de ver o que existe por lá é mesmo com observações em infravermelho. 

Felizmente, o Hubble é um dos telescópios capazes de observar objetos de brilho tão fraco: como as anãs marrons são bem frias, ocorre vapor d’água na atmosfera que forma características de destaque no infravermelho, que ajudam a identificar essas “estrelas fracassadas”. Como o telescópio espacial está livre da atmosfera da Terra, é possível buscar esse vapor nos objetos astronômicos: “os dois objetos tinham sinais claros de moléculas de água, e isso confirmou imediatamente que a fonte clara que vimos perto da Oph 98 A era provavelmente uma anã marrom fria”, explica Fontanive . 

Com os dados de outros telescópios, foi possível confirmar que Oph 98 A e B se movem juntas pelo céu, o que indica que elas estão ligadas uma à outra em um par binário. Essa dupla é um exemplo raro de objetos parecidos com planetas gigantes se orbitando sem uma estrela. A Oph 98 A, a mais massiva do sistema, é uma anã marrom jovem de massa equivalente a 15 vezes a de Júpiter, de modo que está quase no limite que separa as anãs marrons de planetas, enquanto a Oph 98 B é apenas 8 vezes mais pesada que Júpiter. Elas são unidas pela energia de ligação gravitacional, uma ligação invisível que fica mais forte quando os objetos são mais massivos ou estão próximos um do outro. Então, como tem massa baixa e uma grande distância que separa os componentes, o sistema Oph 98 tem a energia mais fraca de qualquer sistema binário já conhecido.

O sistema Oph 98 se formou há apenas 3 milhões de anos, de modo que pode ser considerado um “bebê recém-nascido” se pensarmos nas escalas de tempo astronômicas. Além disso, a idade do sistema é bem menor do que o tempo normal que se leva para que planetas se formem. Anãs marrons como a Oph 98 A são formadas por mecanismos semelhantes aos das estrelas e, embora a Oph 98 B tenha o tamanho ideal para um planeta, a Oph 98 A é pequena demais para ter material o suficiente para criar um planeta tão grande: “isso nos mostra que a Oph 98 B, assim como a anfitriã, deve ter se formado pelos mesmos mecanismos que produzem estrelas”, finaliza a pesquisadora.  

O artigo com os resultados do estudo será publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: University of Bern