Os 5 objetos mais estranhos da nossa galáxia: de estrelas zumbis a planetas de diamante

Uma galáxia cheia de surpresas: os destinos extremos da matéria

A nossa Via Láctea, uma vasta espiral que abriga centenas de bilhões de estrelas, é muito mais do que uma simples coleção de sóis e planetas. É um laboratório cósmico onde as leis da física são levadas ao extremo, dando origem a objetos tão estranhos que às vezes desafiam a física. Desde cadáveres estelares que voltam à vida até mundos de diamante puro, a Via Láctea esconde fenômenos cuja estranheza beira o fantástico.

Através desses cinco objetos extraordinários, é todo o ciclo cósmico da matéria que se revela: gênese, fim violento, transmutação da matéria e reciclagem.

1. As estrelas zumbis: um renascimento aparente

O termo "estrela zumbi" designa, de forma dramática, um tipo de estrela que parece voltar à vida após sua morte teórica. Trata-se geralmente de estrelas de nêutrons ou anãs brancas, os resíduos ultra-densos de estrelas como o nosso Sol. O objeto está morto dinamicamente (fim da fusão nuclear), mas reativado energeticamentepor acreção ou campos magnéticos.

Sua ressurreição espetacular ocorre em um sistema binário. Se a anã branca estiver suficientemente próxima de uma estrela companheira, sua gravidade intensa pode "roubar" matéria dela. Quando essa matéria acumulada em sua superfície atinge uma massa crítica (cerca de 1,4 massas solares), uma reação de fusão nuclear cataclísmica é desencadeada. É uma estrela de nêutrons, ou mesmo uma nova onde a estrela "morta" brilha repentinamente com uma intensidade prodigiosa, às vezes visível a olho nu da Terra, antes de voltar à calma. Esse ciclo explosivo pode até se repetir.

2. Os planetas de diamante: as joias do espaço

Imagine um mundo cuja crosta e manto não são compostos de rochas silicatadas como na Terra, mas de diamante puro. A existência desses planetas de diamante não é mais ficção científica.

Eles se formam a partir dos restos de estrelas massivas ricas em carbono. Quando certas estrelas de massa intermediária evoluem, transformam hélio em carbono em seus núcleos, mas nunca atingem as temperaturas necessárias para fundir esse carbono em oxigênio. Ao expulsar suas camadas externas, enriquecem o meio interestelar com carbono, mas não com oxigênio. Os planetas que se formam a partir desse material podem, portanto, ser excepcionalmente ricos em carbono e pobres em oxigênio. Após um cataclismo, pressões e temperaturas extremas podem cristalizar o carbono em diamante. Exoplanetas como 55 Cancri e são suspeitos de serem compostos em grande parte de carbono na forma de diamante e grafite, em torno de um núcleo de ferro. Um planeta assim, com raio duas vezes maior que o da Terra, poderia conter várias vezes a massa terrestre em diamante.

3. Os planetas errantes: os órfãos das trevas

Ao contrário de todos os planetas que conhecemos, os planetas errantes (ou interestelares) não orbitam nenhuma estrela. Eles vagueiam sozinhos na imensa e fria escuridão do espaço interestelar.

Eles podem ter duas origens: ou se formaram sozinhos, como estrelas falhadas pouco massivas para acender a fusão e se tornarem anãs marrons, ou foram ejetados violentamente de seu sistema planetário natal por interações gravitacionais. Os astrônomos estimam que eles podem ser extremamente numerosos, talvez até superando o número de estrelas na galáxia.

Os modelos atuais de formação planetária sugerem que o disco protoplanetário do jovem Sol deu origem a uma centena de embriões planetários maiores competindo no sistema solar interno e externo. Alguns, tão massivos quanto Marte ou Mercúrio, se formaram e coexistiram de maneira instável. As colisões gigantes que moldaram nosso sistema, como a que criou a Lua, testemunham esse período violento em que o número de "candidatos" a planeta era pelo menos dez vezes maior que o resultado final.

4. Os magnetares: os ímãs mais poderosos do Universo

Os magnetares são um tipo de estrela de nêutrons, cujo remanescente hiper-denso (uma colher de chá de matéria pesa bilhões de toneladas) provém de uma estrela massiva que explodiu como supernova. Os magnetares possuem um campo magnético de potência inimaginável, bilhões de bilhões (10¹⁵) de vezes mais forte que o da Terra.

Nas estrelas de nêutrons, a camada de matéria nuclear é tão compacta que se comporta como um sólido de rigidez extraordinária. O campo magnético é tão intenso que provoca "estrelamotos" (tremores de estrela análogos a um terremoto). Esses tremores liberam enormes rajadas de raios gama e X, visíveis em toda a galáxia.

Um magnetar à distância da Lua tornaria a Terra inabitável em minutos, sem nem mesmo explodir. Uma explosão de raios gama transformaria o evento em uma extinção global instantânea.

5. O exoplaneta "negro como carvão"

O exoplaneta WASP-12b é um Júpiter quente, um gigante gasoso que orbita tão perto de sua estrela que sua temperatura superficial excede 2500°C. WASP-12b é um dos planetas mais escuros já descobertos.

Ele reflete menos de 6% da luz que recebe, o que o torna excepcionalmente escuro para um planeta, mais negro que o asfalto e próximo à refletividade do carvão. Essa propriedade contrasta fortemente com a de Júpiter, que reflete mais de 50% da luz solar. Os cientistas atribuem essa escuridão a uma atmosfera rica em hidroxidos de titânio e vanádio, compostos químicos que absorvem quase toda a luz visível. O calor extremo (superior a 1000°C) também impede a condensação de nuvens refletoras. O que observamos da Terra não é o reflexo da estrela, mas o fraco brilho intrínseco de sua atmosfera superaquecida.

Nota: WASP-12b em breve
Descoberto em 2008, WASP-12b é um Júpiter quente que orbita tão perto de sua estrela que completa uma revolução em 26 horas. Seu albedo inferior a 0,06 o torna um dos planetas mais escuros conhecidos. Sua forma é deformada pelas forças de maré e sua atmosfera evapora ativamente sob a intensa radiação estelar.

5 curiosidades celestes que desafiam a física

• Fonte: Dados compilados dos arquivos da NASA/ESA, publicações no Astrophysical Journal e observações dos telescópios espaciais Hubble, Spitzer, TESS e James Webb.

FAQ: Tudo sobre os 5 objetos mais estranhos da nossa galáxia