Graças a nova técnica de detecção de exoplanetas, Harps obtem imagem do espectro de 51 Pegasi b

Representação artística do exoplaneta 51 Pegasi b

Com o auxílio do instrumento HARPS, o principal “caçador” de exoplanetas instalado no Observatório de La Silla no Chile, os astrónomos detectaram pela primeira vez de forma directa o espectro visível reflectido por um exoplaneta.

Estas observações revelaram também novas propriedades deste objecto famoso, o primeiro exoplaneta a ser descoberto em torno de uma estrela normal: a 51 Pegasi b.

O resultado promete um futuro brilhante para a técnica utilizada, particularmente com o advento da nova geração de instrumentos, tais como o ESPRESSO, para o VLT, e futuros telescópios como o E-ELT.

O exoplaneta 51 Pegasi b situa-se a cerca de 50 anos-luz da Terra na constelação do Pégaso. Foi descoberto em 1995 e será recordado para sempre como o primeiro exoplaneta confirmado descoberto em órbita de uma estrela normal, como o Sol. É também considerado o arquétipo dos exoplanetas do tipo Júpiter quente - uma classe de planetas que se sabe agora serem bastante comuns, e que são semelhantes a Júpiter em termos de massa e de tamanho, mas com órbitas muito mais próximas das suas estrelas progenitoras.

Desde esta descoberta crucial, foi já confirmada a existência de mais de 1.900 exoplanetas em 1.200 sistemas planetários. No entanto, no ano em que a sua descoberta faz 20 anos, o 51 Pegasi b volta à cena para fazer avançar uma vez mais o estudo dos exoplanetas.

A equipa que fez esta nova detecção foi liderada por Jorge Martins do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Universidade do Porto, que actualmente faz o seu doutoramento no ESO, no Chile.

A equipa utilizou o instrumento HARPS montado no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório de La Silla, no Chile.

Existem agora tres técnicas de detecção

Actualmente, o método mais utilizado para estudar a atmosfera de um exoplaneta consiste em observar o espectro da estrela hospedeira quando este é filtrado pela atmosfera do planeta durante um trânsito - uma técnica chamada espectroscopia de transmissão.

Uma aproximação alternativa será observar o sistema quando a estrela passa em frente do planeta, o que dará essencialmente informação sobre a temperatura do exoplaneta.

A nova técnica não depende de um trânsito planetário, por isso pode potencialmente ser usada para estudar muito mais exoplanetas, e permite que o espectro planetário seja detectado directamente no visível, o que significa que características diferentes do planeta, que não são acessíveis através de outras técnicas, possam ser inferidas.

O espectro da estrela hospedeira é usado como modelo para procurar uma assinatura semelhante, que se espera que seja reflectida pelo planeta que a órbita. Trata-se de uma tarefa extremamente difícil já que os planetas são muitíssimo ténues quando comparados com as suas estrelas progenitoras resplandecentes.

O sinal emitido pelo planeta é também muito facilmente diluído por outros pequenos efeitos e fontes de ruído. Perante tal adversidade, o sucesso da técnica utilizada quando aplicada aos dados do HARPS relativos ao 51 Pegasi b, valida o conceito de forma muito valiosa.

Jorge Martins explica: “Este tipo de técnica de detecção tem uma grande importância científica, já que nos permite medir a massa real do planeta e a sua inclinação orbital, o que é essencial para compreendermos completamente o sistema. Permite-nos também estimar a reflectividade do planeta, ou albedo, o que pode ser depois usado para inferir a composição tanto da superfície do planeta como da sua atmosfera.”

Descobriu-se que o 51 Pegasi b tem uma massa de cerca de metade da de Júpiter e uma órbita com uma inclinação de cerca de nove graus na direcção da Terra. O planeta parece também ser maior que Júpiter em termos de diâmetro e extremamente reflectivo. Estas são propriedades típicas de um planeta do tipo Júpiter quente, que se encontra muito próximo da sua estrela progenitora e por isso exposto a intensa radiação estelar.

O HARPS foi essencial para o trabalho efectuado pela equipa, mas o facto do resultado ter sido obtido com o telescópio de 3,6 metros do ESO, que tem um limite de aplicação da técnica, constitui uma boa notícia para os astrónomos.

O equipamento que existe actualmente será ultrapassado por instrumentos muito mais avançados instalados em telescópios maiores, tais como o Very Large Telescope do ESO e o futuro European Extremely Large Telescope.

“Esperamos com impaciência a primeira luz do espectrógrafo ESPRESSO que será montado no VLT, com o qual faremos estudos mais detalhados sobre este e outros sistemas planetários,” conclui Nuno Santos, do IA e Universidade do Porto, co-autor do novo artigo científico que descreve estes resultados.

Fonte: ESO

Primeiro planeta extrasolar foi descoberto há 25 anos

Ainda não foi descoberta vida inteligente ou mesmo biológica
em nenhum dos exoplanetas descobertos desde 1988

O primeiro exoplaneta  (planeta exterior ao nosso sistema solar, também denominado planeta extrasolar) foi descoberto há já 25 anos, em Julho de 1988, mas a sua existência só foi comprovada em 2002. Dois anos depois foram avistados dois outros planetas em torno de um pulsar, descoberta de início também contestada e só comprovada em 1995. Nesse mesmo ano era descoberto também o primeiro planeta oficialmente em torno de uma outra estrela que não o nosso Sol.

Desde 1995, são descobertos em média dois explanetas por mês. Até hoje foram descobertos cerca de 900 exoplanetas, mas ainda não se conseguiu provar que em algum possa existir vida inteligente ou mesmo biológica.

Recordemos as três primeiras descobertas.

1988: Gamma Cephei Ab
O primeiro exoplaneta foi descoberto em Julho de 1988 pelos canadianos Bruce Campbell, Gordon Walker e Stephenson Yang. Trata-se de Gamma Cephei Ab. Mas os dados então obtidos eram tão imprecisos e contestáveis que não foram tidos em conta pela comunidade científica.

Só em 2002 se pode confirmar esta descoberta. O planeta situa-se a 50 anos-luz da Terra, na constelação de Cepheus.

Mas este continua a não ser considerado pela comunidade científica como o primeiro exoplaneta descoberto pela Humanidade.

1990: PSR B1257+12 a & b
Os dois primeiros exoplanetas a terem sido oficialmente descobertos foram detectados em Setembro de 1990 por Aleksander Wolszczan, no rádiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico.

A descoberta foi anunciada na revista "Nature" em 1992, mas só foi confirmada em 1995.

Os dois planetas situam-se em torno do pulsar PSR B1257+12, a 980 anos-luz da Terra, (no nosso céu) na constelação da Virgem.

A descoberta surpreendeu muito os astrónomos de então, que não esperavam ser possível um planeta orbitar em torno de um pulsar. Um pulsar é uma estrela massiça que colapsou em supernova e se transformou num pulsar (estrela de neutrões) a girar rapidamente sobre si mesma, o que lhe confere um potente campo magnético que impossibilita a evolução de vida (é o que pensa hoje) em planetas próximos. Um pulsar com um campo magnético extremamente forte num sistema estelar binário pode até canibalizar a matéria da estrela vizinha e devorá-la.

Entretanto foram descobertos mais dois planetas e suspeita-se de um quarto nesse sistema estelar. Os astrónomos pensam mesmo que esse sistema pode ser provido de um cinturão interno de asteróides e de um acintura externo de asteróides (dito de Kuiper).

1995: Pégaso 51b
O segundo planeta a ser descoberto em 1995 o primeiro em torno de uma estrela - por Michel Mayor e Didier Queloz, no Observatório de Haute-Provence (França) - foi Pégaso 51b. Situa-se a 40 anos-luz da Terra, nos nossos céus encontra-se na constelação de Pégaso.

O planeta, que alguns apelidam de Belerofonte, é um gigante gasoso, tem 150 vezes a massa da Terra (ou seja, metade da massa de Júpiter).

Pégaso 51b é considerado um marco na história da planetologia e a partir dessa data as descobertas de exoplanetas multiplicaram-se.