Detetados asteroides em colisão num sistema estelar próximo.

Pela segunda vez de que há registo, foi observada uma colisão entre dois asteroides em torno de uma estrela alienígena situada não muito para lá das fronteiras do Sistema Solar.

Essa estrela é Fomalhaut, um autêntico bebé cósmico com apenas 440 milhões de anos, ainda envolvido por um disco de detritos remanescente da sua formação. A apenas 25 anos-luz de distância, Fomalhaut é um excelente laboratório para estudar os processos do disco que antecedem a formação de planetas.

Agora, o Telescópio Espacial Hubble revelou um acontecimento que poderá ser precisamente um desses processos: dois blocos rochosos, cada um com cerca de 60 quilómetros de diâmetro. Se não tivessem colidido e sido reduzidos a pó, estas pequenas sementes poderiam ter continuado a crescer até se tornarem planetas em órbita da estrela.

"Esta é, sem dúvida, a primeira vez que vejo um ponto de luz surgir do nada num sistema exoplanetário", diz o astrónomo Paul Kalas, da Universidade da Califórnia, em Berkeley.

"Não aparece em nenhuma das nossas imagens anteriores do Hubble, o que significa que acabámos de testemunhar uma colisão violenta entre dois objectos massivos e uma enorme nuvem de detritos, sem paralelo com qualquer coisa no nosso Sistema Solar actual. Incrível!"

Esta não é a primeira vez que Fomalhaut protagoniza algo do género. Em 2004, os astrónomos detectaram um objecto com brilho de planeta na sua órbita. Observações posteriores, incluindo imagens directas obtidas em 2012, pareceram confirmá-lo. O suposto gigante gasoso, Fomalhaut b, chegou mesmo a receber um nome: Dagon.

No entanto, quando novas observações foram feitas em 2014, Dagon tinha desaparecido por completo. Os astrónomos concluíram então que a melhor explicação para o desaparecimento do objecto era que nunca se tratou de um planeta, mas sim de uma nuvem de poeira brilhante e em expansão resultante de uma colisão violenta entre dois asteroides.

Avançando até 2023, o Hubble voltou a apontar para Fomalhaut para verificar se esta estrela excêntrica tinha voltado às suas travessuras. Alerta de spoiler: as travessuras estavam em pleno. Tinha surgido uma mancha luminosa nas proximidades da estrela, com um aspecto suspeitosamente semelhante ao de Dagon.

"Com estas observações, a nossa intenção inicial era acompanhar Fomalhaut b, que no princípio pensávamos ser um planeta", diz o astrónomo Jason Wang, da Northwestern University.

"Assumimos que a luz brilhante era Fomalhaut b porque era a fonte conhecida no sistema. Mas, ao compararmos cuidadosamente as novas imagens com as antigas, percebemos que não podia ser a mesma fonte. Foi entusiasmante e, ao mesmo tempo, deixou-nos perplexos."

Kalas e os seus colegas deram à mancha o nome Fomalhaut cs2, de "circumstellar source 2"; já Dagon foi rebaixado para Fomalhaut cs1. RIP Dagon.

"Fomalhaut cs2 parece exactamente um planeta extrassolar a reflectir a luz da estrela", explica Kalas. "O que aprendemos ao estudar cs1 é que uma grande nuvem de poeira pode fazer-se passar por um planeta durante muitos anos. Isto serve de aviso para futuras missões que procurem detectar planetas extrassolares através da luz reflectida."

Com base nas observações do Hubble, bem como em observações anteriores das alterações exibidas por cs1, os investigadores calcularam que ambas as nuvens resultaram provavelmente de colisões entre corpos pequenos e de tamanho semelhante. Curiosamente, ambas ocorreram também numa localização parecida, nas regiões exteriores do disco de Fomalhaut.

"A teoria anterior sugeria que deveria ocorrer uma colisão a cada 100.000 anos, ou até mais", diz Kalas.

"Aqui, em 20 anos, vimos duas."

"Se tivéssemos um filme dos últimos 3.000 anos, acelerado de forma a que cada ano fosse apenas uma fracção de segundo, imagine quantos clarões veríamos nesse período. O sistema planetário de Fomalhaut estaria a cintilar com estas colisões."

Uma colisão - um único ponto de dados isolado - diz-nos que isto é algo que pode acontecer no conjunto particular de circunstâncias em que ocorreu. Uma segunda colisão abre um mundo completamente novo. Uma segunda colisão dá-nos estatística.

"O aspecto mais empolgante desta observação é que permite aos investigadores estimar tanto o tamanho dos corpos em colisão como a quantidade deles existente no disco, informação que é quase impossível obter por outros meios", afirma o astrónomo Mark Wyatt, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

"As nossas estimativas indicam que os planetesimais destruídos para criar cs1 e cs2 tinham apenas 37 milhas, ou 60 quilómetros, de diâmetro, e inferimos que existem 300 milhões de objectos desse tipo em órbita no sistema de Fomalhaut."

O ambiente imediato da estrela é, sem dúvida, fascinante. Outras observações recentes mostraram que o disco tem lacunas concêntricas - um sinal de que algo está a limpar os detritos, talvez um planeta em formação a varrer o caminho da sua órbita. No entanto, os próprios planetas ainda não foram observados.

Entretanto, observações do JWST em 2023 revelaram um grande aglomerado de poeira no mesmo anel exterior onde cs1 e cs2 apareceram. Na altura, os astrónomos atribuíram-no a mais uma colisão, embora essa interpretação ainda esteja por confirmar.

Embora Fomalhaut levante muitas perguntas para as quais ainda não temos resposta, o quadro que começa a emergir aponta para um ambiente dinâmico que poderá ser indicativo das fases iniciais da formação planetária.

"O sistema é um laboratório natural para investigar como os planetesimais se comportam quando entram em colisão, o que por sua vez nos diz do que são feitos e como se formaram", diz Wyatt.

Os investigadores vão continuar a usar tanto o Hubble como o JWST para observar cs2 e perceber como evolui nos próximos anos.

"Vamos acompanhar cs2 para detectar quaisquer mudanças na sua forma, brilho e órbita ao longo do tempo", afirma Kalas. "É possível que cs2 comece a tornar-se mais oval ou a assumir uma forma cometária, à medida que os grãos de poeira são empurrados para fora pela pressão da luz estelar."

A investigação foi publicada na revista Science.