Os astrônomos detectaram um poderoso vento de metais vaporizados dentro de uma nuvem gigante que bloqueou a luz de uma estrela distante por quase nove meses. A pesquisa foi realizada utilizando o Telescópio Gemini Sul no Chile, metade do Observatório Internacional Gemini, que é parcialmente financiado pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA e operado pela NSF NOIRLab. A observação fornece uma visão rara da atividade energética e caótica que pode continuar a moldar os sistemas planetários muito depois de se formarem.
Em setembro de 2024, uma estrela a cerca de 3.000 anos-luz da Terra diminuiu para apenas um quadragésimo do seu brilho normal. Este declínio dramático continuou até maio de 2025. A estrela, conhecida como J0705+0612, assemelha-se muito ao nosso Sol, tornando o fenómeno particularmente interessante para os astrónomos.
“Estrelas como o Sol não param de queimar sem motivo”, disse Nadia Zakamska, professora de astrofísica na Universidade Johns Hopkins. “Esse escurecimento dramático é raro.”
Meses de observação capturam um fenômeno raro
Percebendo que esta obscuridade incomum poderia revelar algo importante, Jakamska e seus colegas iniciaram uma extensa campanha de observação. Eles usaram o telescópio Apache Point Observatory de 3,5 metros e o telescópio Magellan de 6,5 metros junto com o telescópio Gemini South em Cerro Pacan, Chile. Seus resultados são descritos em um artigo publicado O Jornal Astronômico.
Combinando novas observações com dados de arquivo em J0705+0612,(1) Os pesquisadores concluíram que a estrela ficou brevemente escondida atrás de uma enorme nuvem de gás e poeira que se deslocava lentamente. A equipa estima que a nuvem esteja localizada a cerca de dois mil milhões de quilómetros (1,2 mil milhões de milhas) da estrela e se estende por cerca de 200 milhões de quilómetros (120 milhões de milhas).
Um companheiro gigante mantém as nuvens unidas
Os dados sugerem que a nuvem não é flutuante. Em vez disso, parece estar gravitacionalmente ligado a um segundo objeto que orbita a estrela, longe do seu centro. Embora a natureza exacta desta companheira permaneça incerta, deve ser suficientemente massiva para manter a nuvem intacta.
As observações indicam que o objeto tem uma massa pelo menos várias vezes maior que a de Júpiter, e possivelmente muito mais. Poderia ser um planeta gigante, uma anã marrom ou uma estrela de massa extremamente baixa.
Se o objeto se tornasse uma estrela, a nuvem seria considerada um disco circunsecundário, ou seja, um disco de detritos orbitando o membro menor de um sistema estelar binário. Se fosse um planeta, a estrutura seria classificada como um disco orbital. Em qualquer situação, é extremamente incomum ver uma estrela temporariamente bloqueada por um disco em torno de um objeto secundário, com apenas alguns casos conhecidos.
Explorando a nuvem com uma nova ferramenta poderosa
Para descobrir do que é feita a nuvem, a equipe recorreu ao mais novo instrumento da Gemini South, o Gemini High-Resolution Optical Spectrograph (GHOST). Em março de 2025, o GHOST dividiu a luz das estrelas num espectro detalhado, que observou o evento de escurecimento durante pouco mais de duas horas, revelando o material dentro da nuvem.
“Quando comecei a observar a ocultação com espectroscopia, esperava descobrir algo sobre a composição química da nuvem, porque nenhuma medição deste tipo tinha sido feita antes. Mas os resultados superaram todas as minhas expectativas,” disse Jakamska.
O espectro revelou vários metais – elementos mais pesados que o hélio – misturados ao gás. O mais interessante é que a precisão dos dados permitiu à equipa acompanhar como o gás se movia em três dimensões. Isto marca a primeira vez que os cientistas mediram diretamente o movimento do gás interno num disco que orbita um objeto secundário, como um planeta ou uma estrela de baixa massa.
As medições mostram uma atmosfera ativa e turbulenta com ventos de metais gasosos, incluindo ferro e cálcio, fluindo através da nuvem.
“A sensibilidade do GHOST permitiu-nos não só detectar o gás nesta nuvem, mas também medir como se move,” disse Jakamska. “É algo que nunca fomos capazes de fazer antes em um sistema como este.”
“Este estudo ilustra o poder considerável do novo instrumento de facilitação do Gemini, o GHOST”, observa Chris Davis, diretor do programa NSF no NOIRLab, “e destaca ainda um dos grandes pontos fortes do Gemini – sua resposta rápida a esses eventos transitórios de aparência oculta”.
Um ponto de prova de disco no sistema externo
Medições detalhadas do vento mostram que a nuvem se move independentemente da estrela. Combinado com o longo período de escurecimento, isto confirma que o objeto que bloqueia a estrela é um disco que rodeia uma companheira secundária, orbitando na região exterior do sistema.
A estrela também mostra uma abundância de radiação infravermelha, que está frequentemente associada a um disco de material em torno de uma estrela jovem. No entanto, como J0705+0612 tem mais de dois mil milhões de anos, é improvável que o disco seja material remanescente da formação original do sistema.
Uma possível colisão planetária
Então de onde veio o disco? Jakamska sugere que pode ter se formado após uma grande colisão entre dois planetas na parte externa do sistema. Tal impacto pode causar a explosão de grandes quantidades de poeira, rocha e gás, formando as enormes nuvens agora vistas à deriva em frente da estrela.
Por que essa descoberta é importante?
As descobertas mostram como os novos instrumentos estão a abrir novas formas de estudar fenómenos ocultos e de curta duração em sistemas planetários distantes. O GHOST, em particular, está permitindo aos astrónomos examinar estruturas que antes eram impossíveis de sondar em detalhe.
“Este fenómeno mostra-nos que mesmo em sistemas planetários maduros, ainda podem ocorrer colisões dramáticas e em grande escala”, disse Jakamska. “É um lembrete vívido de que o universo está longe de ser estático – é uma história contínua de criação, destruição e transformação.”
Observação
- Um estudo utilizando dados de arquivo de Harvard descobriu que J0705+0612 teve outros dois eventos de escurecimento semelhantes em 1937 e 1981, estabelecendo um período de 44 anos.
Nadia veio para o grupo. Jakamska (Universidade Johns Hopkins, Instituto de Estudos Avançados), Gautham A. Pallathadka (Universidade Johns Hopkins), Dmitri Bizayev (Universidade Estadual do Novo México, Universidade Estadual de Moscou), Jaroslav Mark (Universidade Charles, Instituto de Astrofísica), James Island College, Londres (Instituto de Astrofísica), Imperial College, Londres. Henrik Reggiani (Observatório Gemini/NSF NOIRLab), Kevin C. Schlaufman (Universidade Johns Hopkins), Karolina Bakowska (Universidade Nicolas Copernicus em Toruń), Sloomir Bednarz (Universidade de Tecnologia da Silésia), Krzysztof Bernacki (Universidade de Tecnologia Gurziolas) Universidade Copernicus em Toruń), Kirsten R. Hall (Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian), Franz-Josef Hambs (Associação de Astronomia, Meteorologia, Geofísica e Ciências Relacionadas, Associação Alemã de Estrelas Variáveis), Barbara Joachimczyk (Universidade Copernicus) Kotisz (Universidade de Varsóvia, Universidade de Wrocław), Sebastian Kurowski (Universidade Jagiellonian), Alexios Liakos (Observatório Nacional de Atenas), Progemiso J. Mikolajczyk (Universidade de Varsóvia, Centro Nacional de Energia Nuclear Research, Universidade de Rokylosnows), Universidade de Varsóvia, Universidade (Irskau) Pozmaniski (Universidade de Varsóvia), Adam Popowicz (Universidade de Tecnologia da Silésia), Daniel E. Reichert (Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill), Lukas Wierzikowski (Universidade de Varsóvia, Centro Nacional de Pesquisa Nuclear), Justus Zdnaviszius (Universidade Museu de Vilnius), Paweł Zieliński (Universidade Nicolaus Copernicus em Toruń) e Staszek Zola (Universidade Jaguelônica).
NSF NOIRLab, Centro Nacional da Fundação Científica dos EUA para Astronomia Óptica-Infravermelha Baseada no Solo, opera o Observatório Internacional Gemini (NSF, NRC-Canadá, ANID-Chile, MCTIC-Brasil, MINCyT-Argentina e KASI-República da Coreia), Observatório KITPNS Coreia (PNSS), Observatório Interamericano Cerro Tololo (CTIO), Centro Comunitário de Ciência e Dados (CSDC) e NSF-DOE Vera Observatório C. Rubin (em colaboração com o SLAC National Accelerator Laboratory do DOE). É operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA) sob um acordo de cooperação com a NSF e está sediado em Tucson, Arizona.
A comunidade científica sente-se honrada por ter a oportunidade de realizar pesquisas astronômicas Eu sou Oligum Du’ag (Kit Peak) no Arizona, ON montanha branca no Havaí e em Cerro Tololo e Cerro Pachon no Chile. Reconhecemos e reconhecemos o papel cultural muito importante e respeitamos Eu sou Oligum Du’ag À Nação Tohono O’odham, e montanha branca de pessoas reais Comunidade (nativa havaiana).
