Desde que o Oumuamua foi descoberto em 2017, o primeiro objeto interestelar detectado em nosso sistema solar tem sido uma fonte de intrigas sem fim para os astrônomos. O pedaço gigante de rock espacial tem uma forma incomum de charuto, está caindo de ponta a ponta e não é facilmente classificado como cometa ou asteróide. As incertezas sobre esse intruso interestelar resultaram em uma proliferação de teorias sobre sua proveniência e composição. Especula-se que seja um coelho da poeira cósmica, uma nave alienígena ou os restos de um pequeno planeta despedaçado pela estrela hospedeira.
Nesta semana, dois astrofísicos de Yale apresentaram uma nova teoria, argumentando que ?Oumuamua possui as características de um iceberg interestelar. A pesquisa, publicada recentemente como uma pré-impressão e aceita para publicação no Astrophysical Journal Letters, traça as origens de Oumuamua em uma gigantesca nuvem molecular. Esses objetos fantasmagóricos são enormes viveiros estelares que podem se esticar por anos-luz e conter gás suficiente para formar dezenas de milhares de estrelas. Mas, de acordo com a nova pesquisa, eles também podem cuspir icebergs de hidrogênio que se parecem e se comportam muito como um Oumuamua.
“Embora o iceberg de hidrogênio seja um pouco exótico, ele explica tudo o que é misterioso sobre ‘Oumuamua”, diz Darryl Seligman, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Chicago que co-autorou o artigo com o astrofísico Gregory Laughlin, seu orientador de doutorado em Yale . Se Seligman e Laughlin estiverem certos, ?Oumuamua não seria apenas o primeiro objeto interestelar descoberto, mas também o primeiro iceberg de hidrogênio.
O hidrogênio normalmente existe como gás e é o material que alimenta o processo de fusão em estrelas como o nosso sol. Mas se esfriar o suficiente, o hidrogênio poderá se solidificar. As únicas regiões conhecidas do universo frígidas o suficiente para causar essa transição de fase são os corações densos e gelados de nuvens moleculares gigantes. “Não há muito trabalho no gelo de hidrogênio, porque sua temperatura de sublimação é muito baixa”, diz Seligman, referindo-se ao ponto em que um sólido transita diretamente para um gás. Ele diz que o hidrogênio congela em torno de -450 graus Fahrenheit, apenas alguns graus acima do zero absoluto.
O núcleo de uma nuvem molecular gigante tem uma vida útil relativamente curta, de apenas algumas centenas de milhares de anos. Com o tempo, ela é corroída pela agitação da galáxia até desaparecer. Mas, de acordo com a teoria do iceberg de hidrogênio, durante a breve existência do núcleo, as moléculas de hidrogênio congeladas se prendem ao pó na nuvem para formar um grande bloco de gelo. É um processo meticulosamente lento; depois de algumas centenas de milhares de anos, produziria um iceberg com apenas algumas centenas de metros de diâmetro. Isso está diretamente no estádio de um objeto como um Oumuamua, que os pesquisadores da NASA calcularam ter menos de 800 metros de comprimento.
A teoria do iceberg também pode explicar a forma estranha de charuto de Oumuamua. Depois que o núcleo da gigantesca nuvem molecular se dissipa e o iceberg fica à deriva no vazio, ele é constantemente bombardeado pela radiação cósmica. A radiação lascaria o iceberg de algumas direções mais do que outras, o que resultaria em uma forma mais alongada. Seligman compara-o a uma barra de sabão, que se torna mais plana e oval à medida que é usada.
Mas a razão pela qual Seligman está mais empolgado com a teoria do iceberg de hidrogênio é porque pode explicar por que ‘Oumuamua começou a acelerar ao entrar no sistema solar, o que não poderia ser explicado apenas pelo cabo de gravidade. Uma teoria líder avançada por vários astrônomos diferentes argumentou que ?Oumuamua foi impulsionado por gases que ferviam rapidamente das rochas espaciais, um fenômeno conhecido como eliminação de gases. É isso que dá a um cometa sua cauda brilhante, que normalmente é composta de compostos como dióxido de carbono e água. Mas quando os astrônomos observaram ‘Oumuamua, eles não detectaram gases que explicariam a aceleração do objeto – a menos, é claro, que ele estivesse cuspindo hidrogênio puro, que não podia ser detectado pelos telescópios que conduziam as observações.
A teoria de Seligman e Laughlin é uma explicação tentadora que cobre os recursos mais misteriosos de Oumuamua. Mas também evoca um tipo inteiramente novo de objeto astrofísico – um iceberg de hidrogênio – que nunca havia sido observado antes e nem sequer teorizado. Seligman diz que uma das únicas referências a algo assim está em um artigo de astronomia da década de 1990, que teorizou que o hidrogênio sólido poderia explicar a matéria escura.
No que diz respeito à física, não há razão para que os icebergs de hidrogênio não possam existir – e eles parecem explicar muito sobre ‘Oumuamua’, diz Matthew Knight, astrônomo da Academia Naval que já havia pesquisado o objeto interestelar. “Temos tido problemas com a forma alongada e a energia de como você obtém a aceleração, que não foi abordada muito na literatura”, diz Knight. “Eles fazem um excelente trabalho para explicar de forma abrangente o que poderia estar acontecendo”.
Ainda assim, alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias, e talvez nunca tenhamos certeza se ?Oumuamua é de fato um bloco de gelo de hidrogênio. O objeto interestelar está saindo do sistema solar a 70.000 milhas por hora e é impossível de observar, antes de lançar uma missão interestelar para interceptá-lo.
Mas pode haver outra chance de observar outra assim. Muitos astrônomos pensam que objetos interestelares podem estar passando regularmente pelo nosso sistema solar, e telescópios da próxima geração, como o Large Synoptic Survey Telescope do Chile, estarão bem equipados para detectá-los muito antes de partirem. Isso daria aos astrônomos tempo suficiente para testar teorias sobre do que esses objetos são feitos e como eles foram formados. Seligman diz que, se a teoria do iceberg estiver correta, os astrônomos esperam ver esses objetos mudarem de forma à medida que se movem pelo sistema solar. A mudança mais drástica ocorreria durante a aproximação mais próxima do sol ao objeto, quando ele rapidamente ferve seu hidrogênio.
“Essa ideia atinge muitas coisas que tivemos problemas para explicar de maneira abrangente e abre novas investigações que devem ser feitas quando novos objetos interestelares são descobertos”, diz Knight. “Seria um resultado realmente empolgante se pudéssemos provar que realmente foi feito de gelo de hidrogênio”.
Publicado em 31/05/2020 09h15
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