Se anãs brancas têm zonas habitáveis, onde estão os seus planetas?

Em 2020, uma equipe liderada pelo professor Andrew Vanderburg, da Universidade de Wisconsin-Madison nos EUA, relatou a descoberta de um planeta intacto orbitando a zona habitável da anã branca WD1856-b. O fato, inédito na astronomia, logo levantou algumas questões. Há outros planetas orbitando anãs brancas, em vez de apenas detritos de uma estrela morta? Serão todos eles gigantes gasosos do tamanho de Júpiter como o que foi encontrado?

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Agora, em um novo artigo hospedado no repositório de preprints arXiv, o professor David Kipping, da Universidade de Columbia em Nova York, avalia a questão da existência de exoplanetas orbitando anãs brancas e propõe a hipótese de que esse tipo de ocorrência é muito raro.

No estudo, ele argumenta que esta teoria "deveria ser facilmente testável", tendo em vista o tamanho reduzido das anãs brancas, com raio igual ao da Terra. Isso também poderia facilitar estudos atmosféricos, incluindo a detecção de bioassinaturas, o que é bem mais difícil em torno de estrelas maiores.

Por que um planeta gigante orbitando uma anã branca é surpreendente?

WD 1856b is the first & only transiting planet discovered around a white dwarf (WD), found by Vanderburg et al. 2020. WDs have long been held as a kind of holy grail for small planets, since they are ~Earth-sized dead stars => huge transit depths => we could detect biosignatures! pic.twitter.com/Rj9l6w8naa

— P(David|Kipping) ? P(Kipping|David) P(David) (@david_kipping) October 25, 2023

Mais do que a raridade da descoberta de um planeta intacto entre os detritos rochosos de uma aná branca, o fato de ele ser um gigante gasoso com 13,8 vezes a massa de Júpiter desafiou a suposição de que planetas rochosos em anãs brancas seriam comuns.

Kipping considerou essa prevalência de planetas gigantes em comparação com os rochosos totalmente inesperada, uma vez que os dados do Catálogo de Exoplanetas da NASA indica a existência de mais planetas menores no Universo.

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Reconhecendo "as limitações do nosso conhecimento atual", o autor destaca que a distribuição dos exoplanetas é claramente influenciada pelos métodos de detecção hoje utilizados, o que pode levar a vieses de seleção. Ou seja, só conhecemos o que já achamos, sugere Kipping.

Por que planetas rochosos são raros em anãs brancas?

Mesmo chamadas de estrelas mortas, anãs brancas duram muito tempo.Fonte:  Telescópio Espacial Hubble 

De acordo com Kipping, há duas explicações possíveis para a raridade de pequenos planetas rochosos em torno de anãs brancas. A primeira é que a distribuição dos tamanhos dos planetas pode seguir um parâmetro de raio, restringindo o número deles a uma determinada faixa de tamanho, antes de aumentar futuramente.

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“Uma segunda possibilidade é que [a ocorrência em] WD 1856 b seja simplesmente um acaso. Talvez haja realmente uma distribuição concentrada nos tamanhos menores, e fosse altamente improvável que um exoplaneta do tamanho encontrado em WD1856-b fosse o primeiro a ser descoberto em trânsito", diz o estudo.

No entanto, mesmo considerando a hipótese de que detectar planetas massivos como o descoberto por Vanderburg seja uma probabilidade raríssima, Kipping admite que eventos improváveis podem ocorrer o tempo todo no campo da astronomia. Embora ainda incipiente, a ciência dos exoplanetas das anãs brancas é promissora, porque anãs brancas são muito estáveis e duram muito tempo. 

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