A estrela de Scholz: quando uma anã vermelha roçou o Sol há 70 000 anos

Uma descoberta nascida de uma anomalia de movimento

Uma anã localizada nos dados infravermelhos do WISE

WISE 0720-0846 foi localizada em 2013 por Ralf-Dieter Scholz, que a identificou nos dados do satélite infravermelho WISE (wide-field Infrared Survey Explorer) como uma anã tardia candidata a curta distância do Sol. O sistema havia escapado aos levantamentos anteriores devido à sua baixa latitude galáctica e ao seu movimento próprio modesto para uma estrela tão próxima. Observações complementares, especialmente as de Adam Burgasser e seus colaboradores publicadas em 2015, confirmaram a sua natureza binária: uma anã vermelha de tipo espectral M9,5 e uma anã marrom de tipo T5, separadas por cerca de 0,8 unidades astronômicas, com um período orbital de dois a quatro anos.

Uma velocidade que intrigou Eric Mamajek

Foi esta lentidão do movimento aparente, combinada com uma velocidade radial elevada e dirigida para o exterior, que intrigou Eric Mamajek. Duas hipóteses se apresentavam à equipe: ou a estrela se dirigia para uma futura passagem próxima do Sistema Solar, ou acabara de nos deixar após uma passagem anterior. As medições de velocidade radial decidiram a favor da segunda opção: o sistema está se afastando do Sol, o que permitiu reconstruir a sua trajetória passada.

Uma passagem a menos de um ano-luz do Sol

Uma trajetória reconstruída por simulação

No seu estudo publicado em 2015 em The Astrophysical Journal Letters, Mamajek e seus colaboradores integraram a órbita galáctica do sistema binário (aproximadamente 0,15 massas solares no total) e a do Sol. Resultado: há 70 000 anos, com uma margem de incerteza de mais ou menos 15 000 anos, a estrela de Scholz teria passado a 52 000 unidades astronômicas do Sol, ou seja, cerca de 0,25 parsecs ou 0,8 anos-luz. De 10 000 simulações de trajetória que levavam em conta as incertezas de medição, 98% faziam o sistema passar pelo interior da nuvem de Oort externa.

Um encontro dinamicamente fraco

No seu ponto mais próximo, o duo teria apresentado uma magnitude aparente de aproximadamente 11,4, demasiado fraca para ser percebida a olho nu, mas suficiente para ser detectada por instrumentos modernos. Os autores salientam, no entanto, que devido à sua baixa massa e à sua velocidade relativa elevada, o encontro foi dinamicamente fraco: provavelmente não desencadeou uma chuva de cometas massiva em direção ao Sistema Solar interior.

Estimativas revisadas com os dados do Gaia

Rumo a uma data ligeiramente mais antiga

As medições de posição e velocidade foram refinadas desde 2015, especialmente graças ao satélite Gaia. Uma reavaliação posterior da trajetória, baseada em dados astrométricos e num modelo atualizado do Sistema Solar, deslocou ligeiramente a data e a distância da passagem: a mediana situa-se agora em torno dos 80 000 anos, para uma distância mínima da ordem de 0,33 parsecs, ou seja, cerca de 1,1 anos-luz. Estas revisões permanecem compatíveis com a estimativa inicial dentro das margens de incerteza e confirmam que o sistema atravessou efetivamente os confins da nuvem de Oort.

Este tipo de recálculo é comum em astrometria: cada nova geração de dados reduz as margens de erro sem pôr em causa a conclusão central. A estrela de Scholz continua a ser, até à data, a aproximação estelar melhor constrangida já medida, tanto em distância como em velocidade.

Um rasto nas órbitas dos cometas?

Um estudo sobre 340 órbitas hiperbólicas

Em 2018, os astrônomos espanhóis Carlos e Raúl de la Fuente Marcos, com o investigador Sverre Aarseth, examinaram as órbitas hiperbólicas de quase 340 corpos pequenos do Sistema Solar, ou seja, objetos que seguem trajetórias tão abertas que abandonarão definitivamente a vizinhança solar. Ao integrar estas órbitas para o passado durante 100 000 anos, a equipe identificou concentrações de pontos radiantes no céu compatíveis com uma perturbação gravitacional causada pela passagem da estrela de Scholz.

Um efeito real, mas sem consequência imediata

Este estudo, publicado em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, sugere que o impacto da aproximação teria sido mais significativo do que o estimado inicialmente. Os cometas assim perturbados a partir da nuvem de Oort demorariam, no entanto, cerca de dois milhões de anos a atingir o Sistema Solar interior, o que exclui qualquer ligação com eventos geológicos ou climáticos recentes na Terra.

Tabela: Características do sistema e do encontro estelar

Um fenômeno raro mas não excecional

Uma frequência estimada pelos modelos galácticos

Uma aproximação estelar tão próxima da nuvem de Oort não é única à escala cósmica. Os modelos indicam que uma estrela atravessa a nuvem de Oort em média a cada 100 000 anos aproximadamente, enquanto uma aproximação tão próxima como a da estrela de Scholz (52 000 unidades astronômicas ou menos) só ocorreria aproximadamente a cada nove milhões de anos. Estes eventos fazem parte da dinâmica normal da vizinhança solar dentro da Via Láctea.

Uma precisão de trajetória sem precedentes

Já existia um precedente bem documentado antes de Scholz: a ideia de que as passagens estelares possam perturbar a nuvem de Oort remonta ao trabalho do próprio Jan Oort sobre a estrutura da nuvem que tem o seu nome. O que distingue a estrela de Scholz é a precisão sem precedentes com que a sua trajetória passada pôde ser reconstruída, graças a medições de velocidade radial e transversal excecionalmente bem constrangidas para uma estrela tão pouco luminosa.