Astrônomos identificaram poderosos ventos de metais vaporizados dentro de uma vasta nuvem que bloqueou a luz de uma estrela distante por quase nove meses. A descoberta foi feita usando o telescópio Gemini Sul no Chile, uma das duas partes do Observatório Internacional Gemini, que é parcialmente financiado pela Fundação Nacional de Ciências dos EUA e operado pelo NOIRLab da NSF. A observação oferece um olhar raro sobre atividades energéticas e caóticas que podem continuar moldando sistemas planetários muito tempo depois de sua formação.
Em setembro de 2024, uma estrela localizada a cerca de 3.000 anos-luz da Terra escureceu abruptamente para apenas um quarenta avos de seu brilho normal. Essa queda dramática persistiu até maio de 2025. A estrela, conhecida como J0705+0612, se assemelha muito ao nosso Sol, o que tornou o evento particularmente marcante para os astrônomos.
“Estrelas como o Sol não param de brilhar sem motivo,” diz Nadia Zakamska, professora de astrofísica na Universidade Johns Hopkins. “Portanto, eventos de atenuação dramática como este são muito raros.”
Meses de Observações Capturam um Evento Raro
Percebendo que essa atenuação incomum poderia revelar algo importante, Zakamska e seus colegas iniciaram uma campanha de observação prolongada. Eles utilizaram o telescópio Gemini Sul no Cerro Pachón, no Chile, juntamente com o telescópio de 3,5 metros do Observatório Apache Point e os Telescópios Magalhães de 6,5 metros. Seus resultados são descritos em um artigo publicado na The Astronomical Journal.
Ao combinar novas observações com dados de arquivos sobre J0705+0612,[1] os pesquisadores concluíram que a estrela estava brevemente oculta atrás de uma enorme nuvem de gás e poeira que se deslocava lentamente. A equipe estima que a nuvem esteja a cerca de dois bilhões de quilômetros (1,2 bilhão de milhas) da estrela e se estenda por aproximadamente 200 milhões de quilômetros (120 milhões de milhas) de largura.
Um Acompanhante Massivo Mantém a Nuvem Juntas
Os dados sugerem que a nuvem não está flutuando livremente. Em vez disso, parece estar ligada gravitacionalmente a um segundo objeto que orbita a estrela a uma grande distância de seu centro. Embora a natureza exata desse acompanhante ainda seja incerta, ele deve ser massivo o suficiente para manter a nuvem intacta.
Observações indicam que o objeto tem pelo menos várias vezes a massa de Júpiter, e possivelmente muito mais. Pode ser um gigante gasoso, uma anã marrom ou uma estrela de massa extremamente baixa.
Se o objeto resultar ser uma estrela, a nuvem seria considerada um disco circumsecundário, significando um disco de detritos orbitando o menor membro de um sistema de duas estrelas. Se for um planeta, a estrutura seria classificada como um disco circumplanetário. Em qualquer um dos cenários, observar uma estrela temporariamente bloqueada por um disco ao redor de um objeto secundário é extremamente incomum, com apenas alguns casos conhecidos.
Investigando a Nuvem com um Novo Instrumento Poderoso
Para descobrir do que é composta a nuvem, a equipe recorreu ao mais novo instrumento do Gemini Sul, o Espectroscópio Óptico de Alta Resolução (GHOST). Em março de 2025, o GHOST observou o evento de atenuação por pouco mais de duas horas, dividindo a luz estelar em um espectro detalhado que revela os elementos contidos na nuvem.
“Quando comecei a observar a ocultação com espectroscopia, esperava revelar algo sobre a composição química da nuvem, pois nenhuma medida desse tipo tinha sido feita antes. Mas o resultado superou todas as minhas expectativas,” diz Zakamska.
Os espectros revelaram múltiplos metais – elementos mais pesados que o hélio – misturados ao gás. Ainda mais surpreendente, a precisão dos dados permitiu à equipe rastrear como o gás estava se movendo em três dimensões. Isso marcou a primeira vez que cientistas mediram diretamente os movimentos internos do gás dentro de um disco orbitando um objeto secundário, como um planeta ou uma estrela de baixa massa.
As medições mostram um ambiente ativo e turbulento, com ventos de metais gasosos incluindo ferro e cálcio fluindo pela nuvem.
“A sensibilidade do GHOST nos permitiu não apenas detectar o gás nesta nuvem, mas realmente medir como ele está se movendo,” diz Zakamska. “Isso é algo que nunca conseguimos fazer antes em um sistema como este.”
“Este estudo ilustra o considerável poder do mais novo instrumento do Gemini, o GHOST,” observa Chris Davis, Diretor de Programa da NSF para o NOIRLab, “e destaca ainda mais uma das grandes forças do Gemini – responder rapidamente a eventos transitórios como essa ocultação.”
Evidências Apontam para um Disco no Sistema Externo
As medições detalhadas dos ventos mostram que a nuvem está se movendo independentemente da própria estrela. Combinado com a longa duração da atenuação, isso confirma que o objeto que bloqueia a estrela é um disco ao redor de um acompanhante secundário, orbitando nas regiões externas do sistema.
A estrela também apresenta um excesso de radiação infravermelha, frequentemente associado a discos de material ao redor de estrelas jovens. No entanto, J0705+0612 tem mais de dois bilhões de anos, tornando improvável que o disco seja material remanescente da formação original do sistema.
Uma Possível Colisão Planetária
Então, de onde veio o disco? Zakamska sugere que ele pode ter se formado após uma grande colisão entre dois planetas na parte externa do sistema. Tal impacto poderia ter lançado enormes quantidades de poeira, rocha e gás, criando a massive nuvem agora vista flutuando na frente da estrela.
Por Que Esta Descoberta é Importante
As descobertas demonstram como novos instrumentos estão abrindo novas formas de estudar fenômenos escondidos e efêmeros em sistemas planetários distantes. O GHOST, em particular, está permitindo que os astrônomos examinem estruturas que eram impossíveis de investigar em detalhes anteriormente.
“Esse evento nos mostra que mesmo em sistemas planetários maduros, colisões dramáticas e em larga escala ainda podem ocorrer,” diz Zakamska. “É um lembrete vívido de que o Universo está longe de ser estático – é uma história contínua de criação, destruição e transformação.”
Notas
- Um estudo utilizando dados de arquivo de Harvard descobriu que J0705+0612 passou por outros dois eventos de atenuação semelhantes em 1937 e 1981, estabelecendo um período de 44 anos.
A equipe é composta por Nadia L. Zakamska (Universidade Johns Hopkins, Instituto de Estudos Avançados), Gautham A. Pallathadka (Universidade Johns Hopkins), Dmitry Bizyaev (Universidade do Novo México, Universidade Estatal de Moscovo), Jaroslav Merc (Universidade Charles, Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias), James E. Owen (Imperial College London), Henrique Reggiani (Observatório Gemini/NOIRLab da NSF), Kevin C. Schlaufman (Universidade Johns Hopkins), Karolina Bąkowska (Universidade Nicolaus Copernicus em Toruń), Sławomir Bednarz (Universidade de Tecnologia da Silésia), Krzysztof Bernacki (Universidade de Tecnologia da Silésia), Agnieszka Gurgul (Universidade Nicolaus Copernicus em Toruń), Kirsten R. Hall (Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian), Franz-Josef Hambsch (Associação de Astronomia, Meteorologia, Geofísica e Ciências Relacionadas, Associação Alemã de Estrelas Variáveis), Barbara Joachimczyk (Universidade Nicolaus Copernicus em Toruń), Krzysztof Kotysz (Universidade de Varsóvia, Universidade de Wrocław), Sebastian Kurowski (Universidade Jaguelônica), Alexios Liakos (Observatório Nacional de Atenas), Przemysław J. Mikołajczyk (Universidade de Varsóvia, Centro Nacional de Pesquisa Nuclear, Universidade de Wrocław), Erika Pakštienė (Universidade de Vilnius), Grzegorz Pojmański (Universidade de Varsóvia), Adam Popowicz (Universidade de Tecnologia da Silésia), Daniel E. Reichart (Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill), Łukasz Wyrzykowski (Universidade de Varsóvia, Centro Nacional de Pesquisa Nuclear), Justas Zdanavičius (Universidade de Vilnius), Michał Żejmo (Universidade de Zielona Gora), Paweł Zieliński (Universidade Nicolaus Copernicus em Toruń) e Staszek Zola (Universidade Jaguelônica).
O NOIRLab da NSF, o centro da Fundação Nacional de Ciências dos EUA para astronomia óptica-infravermelha terrestre, opera o Observatório Internacional Gemini (uma instalação da NSF, NRC-Canadá, ANID-Chile, MCTIC-Brasil, MINCyT-Argentina e KASI-Coreia do Sul), o Observatório Nacional Kitt Peak (KPNO), o Observatório Interamericano Cerro Tololo (CTIO), o Centro de Ciência e Dados da Comunidade (CSDC) e o Observatório Vera C. Rubin da NSF-DOE (em cooperação com o SLAC National Accelerator Laboratory do DOE). É administrado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA) sob um acordo cooperativo com a NSF e tem sede em Tucson, Arizona.
A comunidade científica se sente honrada em ter a oportunidade de realizar pesquisas astronômicas em I’oligam Du’ag (Kitt Peak) no Arizona, em Maunakea no Havai e no Cerro Tololo e Cerro Pachón no Chile. Reconhecemos e reconhecemos o papel cultural e reverência muito significativos de I’oligam Du’ag para a Nação Tohono O’odham, e Maunakea para a comunidade Kanaka Maoli (nativos havaianos).
