Planetas se formam mais facilmente ao redor de duas estrelas, revela estudo

Pesquisadores da Universidade de Lancashire descobriram que planetas podem surgir com mais eficiência nas regiões externas de sistemas estelares binários do que em órbita de estrelas isoladas. A conclusão contradiz décadas de ceticismo científico sobre a viabilidade reprodutiva desses ambientes caóticos. O estudo utilizou simulações computacionais para modelar discos protoplanetários nuvens de gás e poeira onde nascem os mundos em torno de pares de estrelas jovens.

Matthew Teasdale, autor principal da pesquisa, explicou que a proximidade das duas estrelas cria uma “zona proibida” onde intensas forças gravitacionais impedem qualquer formação planetária. Fora dessa região perigosa, porém, o cenário inverte-se completamente. Dimitris Stamatellos, coautor e professor de astrofísica da universidade britânica, afirmou que “uma vez superada a zona de perigo, os planetas podem se formar rapidamente e em grande número.”

Como funcionam os discos ao redor de estrelas duplas

Os discos protoplanetários em sistemas binários comportam-se de forma diferente em cada zona. Perto das duas estrelas, a turbulência gravitacional torna o ambiente impossível para a aglomeração de matéria em corpos planetários. Conforme a distância aumenta, as forças caóticas diminuem significativamente. O disco pode então atingir uma condição de instabilidade gravitacional um fenômeno no qual o material torna-se tão denso que se fragmenta sob seu próprio peso. Esse mecanismo dispara a formação acelerada de múltiplos planetas, especialmente gigantes gasosos semelhantes a Júpiter. “Perto de uma estrela binária, é simplesmente violento demais para que planetas se formem”, resumiu Teasdale. “Mas, à medida que nos afastamos, o disco se torna um ambiente ideal para a formação de planetas.”

O destino dos mundos criados nessas regiões

Nem todos os planetas gerados em sistemas binários permanecem em órbita estável. A complexidade gravitacional desses ambientes pode ejetar alguns mundos completamente, transformando-os em planetas errantes que derivam sozinhos pelo espaço interestelar. Outros, porém, conseguem se estabelecer em órbitas ao redor do par de estrelas os chamados planetas circumbinários. Até o momento, astrônomos catalogaram mais de 50 exoplanetas que orbitam duas estrelas simultaneamente. Vários deles ocupam órbitas amplas, mantendo distância significativa de suas estrelas hospedeiras, exatamente como as simulações preveem:

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• Planetas circumbinários já descobertos ultrapassam 50 exemplares
• A maioria ocupa órbitas distantes das duas estrelas primárias
• Alguns são gigantes gasosos, consistentes com as previsões teóricas
• Instrumentos modernos agora conseguem detectar esses sistemas
• Descobertas recentes validam modelos computacionais da década passada

Implicações para mundos como Tatooine

O estudo abre perspectivas para a busca de exoplanetas com características fictícias semelhantes ao planeta de Luke Skywalker, na série Star Wars. Mundos que orbitam dois sóis como Tatooine podem ser “muito menos raros do que imaginávamos”, conforme indicaram os pesquisadores. Durante décadas, a comunidade científica considerou sistemas binários como ambientes hostis e improváveis para abrigar planetas. Agora, as simulações sugerem o oposto nas regiões externas. Essa mudança de perspectiva pode explicar a frequência com que astrônomos vêm encontrando exoplanetas circumbinários em dados observacionais recentes.

Tecnologia capaz de observar a fragmentação

O resultado da pesquisa abre novos caminhos para a observação astronômica de alta precisão. Instrumentos poderosos como o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), localizado no Chile, possuem sensibilidade suficiente para detectar discos protoplanetários ao redor de estrelas binários. O Telescópio Espacial James Webb, já operacional, consegue analisar a composição química e a estrutura desses discos. Em breve, o Telescópio Extremamente Grande em construção permitirá que astrônomos não apenas observem esses discos formadores de planetas, mas potencialmente testemunhem o processo de fragmentação gravitacional em tempo quase real. Essas capacidades observacionais representam um salto qualitativo na compreensão da formação planetária em contextos exóticos.

A pesquisa foi publicada em 27 de abril na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uma das mais prestigiosas publicações de astronomia do mundo. O trabalho inclui simulações detalhadas dos processos dinâmicos que ocorrem nos primeiros milhões de anos de vida de um sistema estelar duplo. Teasdale e Stamatellos colaboraram com outros pesquisadores para validar os resultados através de múltiplas técnicas computacionais e comparações com dados observacionais existentes. A comunidade astronômica internacional já começou a debater as implicações dos achados para futuros programas de observação e busca por exoplanetas.