O PLANETA GRANDE DEMAIS DA ESTRELA DE BOYAJIAN PODE TER UM ANEL

Em 3–4 de setembro de 2019, o satélite TESS viu uma estrela chamada KIC 8462852 perder cerca de 1,1% de sua luz por aproximadamente 21 horas e depois se recuperar. A queda foi suave e simétrica: exatamente o que um corpo sólido, mais ou menos redondo, produz ao passar diante de sua estrela. Para essa estrela, foi uma mudança marcante.

Uma queda limpa numa estrela inquieta

Mais conhecida como estrela de Boyajian ou estrela de Tabby, KIC 8462852 é, fora isso, comum. Mesmo assim, durante os quatro anos em que a missão Kepler a monitorou, sua luz caiu de forma abrupta e irregular, em até 15% e 22% — muito mais do que qualquer planeta poderia causar. As quedas são mais fortes na luz mais azulada, sinal de grãos de poeira e não de um corpo sólido. Os culpados propostos vão de cometas em desintegração a um planeta engolido, e até “megaestruturas” não naturais; nenhum obteve aceitação geral. Os principais modelos precisam de uma companheira massiva invisível, cuja gravidade lança corpos produtores de poeira em órbitas que roçam a estrela.

Um estudo recente de Madurga-Favieres e colegas combinou o trânsito limpo com dados de arquivo de velocidade radial: o minúsculo vaivém que uma companheira impõe à sua estrela. Eles encontraram uma companheira de 9,4 massas de Júpiter (algo entre cerca de 5 e 14), um raio de 1,7 ± 0,1 raio de Júpiter e uma órbita de pelo menos cerca de 1.030 dias. Se confirmada, ela poderia ser o corpo há muito procurado que impulsiona os cometas da estrela.

Largo demais para o seu peso

Wei Zhu e Quanyi Liu, astrônomos da Universidade Tsinghua, em Pequim, apontam um problema nesses números. Um gigante gasoso mais pesado que Júpiter é sustentado sobretudo por elétrons densamente compactados que resistem à compressão; quando ele está frio, acrescentar massa quase não muda seu raio. Os modelos e a relação massa–raio medida para gigantes frios concordam: 1,0 a 1,1 raio de Júpiter de cerca de 2 a 12 massas de Júpiter.

As maneiras habituais de inflar um planeta falham aqui. A luz intensa da estrela incha os “Júpiteres quentes” em órbitas apertadas, mas a temperatura estimada dessa companheira é de apenas cerca de 270 kelvin, por volta de −3 °C. Com cerca de 1,2 bilhão de anos, a estrela também é velha demais para que o calor residual da formação do planeta ajude. Um raio de 1,7 é, portanto, 60–70% grande demais.

Planetas em trânsito conhecidos, por massa e raio: a companheira da estrela de Boyajian (quadrado vermelho) fica muito acima do tamanho esperado para um gigante frio (curva preta e faixa laranja). — Figura 1, Zhu & Liu (2026), arXiv:2610.34806.

Escondendo parte da sombra num anel

A proposta é geométrica: um anel opaco em torno de um planeta menor bloqueia luz estelar extra e, de longe, o par se passa por um único planeta grande demais. Um gigante com anel já tinha sido sugerido para essa estrela em 2018, mas apenas como esboço, sem nenhum parâmetro do anel ajustado.

Os dois astrônomos reanalisaram os dados do TESS, amostrados a cada 2 minutos. Uma esfera nua se ajusta, mas precisa de cerca de 1,74 raio de Júpiter e deixa uma discrepância fraca e estruturada perto do fundo da queda. Eles então estenderam seu código de trânsitos, JoJo, a um planeta com um anel plano visto de qualquer ângulo. Fixaram o planeta no tamanho esperado para sua massa, 1,1 raio de Júpiter, e tornaram o anel totalmente opaco. Sua borda externa tinha de ficar dentro do limite de Roche, a distância abaixo da qual as marés do planeta impedem que material solto se aglomere numa lua; mais longe, um anel não duraria. Um anel que vá além de cerca de 5 raios planetários é considerado altamente improvável.

Um anel em pé e um planeta deitado de lado

As melhores soluções com anel trocam a maior parte do tamanho aparente do planeta por um anel largo e achatado:

• uma borda externa a 3,1 a 4,4 raios planetários, quase no limite de Roche;
• visto quase de perfil, inclinado 78–84° em relação à visão de frente;
• quase perpendicular à trajetória do planeta diante da estrela.

Como vemos a órbita quase de perfil (o planeta passa na frente de sua estrela), um anel assim fica inclinado cerca de 80° em relação à órbita. Se ele circunda o equador do planeta, como o de Saturno, esse super-Júpiter gira deitado de lado, como Urano. Se for real, um anel de detritos tão próximo provavelmente seria alimentado por cometas ou pequenas luas despedaçados — talvez a mesma população responsabilizada pelos antigos escurecimentos da estrela.

O melhor planeta com anel entrando na estrela, cruzando-a e saindo dela (em cima), a queda do TESS com o modelo com anel em vermelho e o modelo de esfera nua em azul (ao meio), e o que a esfera deixa sem explicação (embaixo). — Figura 2, Zhu & Liu (2026), arXiv:2610.34806.

Um quase empate, decidido pela física

Estatisticamente, a disputa é apertada. O anel melhora uma medida padrão de desajuste (χ²) em cerca de 14, mas usa dois parâmetros ajustáveis a mais. Quando se aplica um critério que penaliza parâmetros extras (o BIC), sua vantagem encolhe para 0,4 a 1,3 ponto: quase um empate.

A orientação do anel se apoia em grande parte num leve reaumento de brilho cerca de 0,25 dia após o meio do trânsito, que um anel muito inclinado produz ao começar a sair da estrela mais cedo. Mas a passagem do planeta sobre uma mancha escura na estrela poderia causar a mesma saliência: enquanto cobre uma região escura, ele esconde menos luz. Deixando essa saliência de fora, reconhecem os autores, a preferência se inverte.

O que resiste é um argumento simples. Para bloquear tanta luz quanto a observada, o anel precisa chegar a pelo menos 1,6 raio planetário — um mínimo que supõe um anel visto exatamente de frente e encostado no planeta. Inclinado como o de Saturno, ele precisa de pelo menos cerca de 2,4 — já perto do limite de Roche, que fica entre cerca de 2,5 e 5 raios planetários, conforme a densidade dos grãos do anel em comparação com a do planeta. De qualquer forma, se um anel explica o raio, ele precisa ser largo.

As duas imagens diferem mais quando o planeta entra no disco da estrela e sai dele, em algumas partes em 10.000 de sua luz, ao alcance dos telescópios espaciais existentes. Por ora, tudo se apoia num único trânsito, em dados que os próprios autores descrevem como de qualidade relativamente baixa.