segunda-feira, 19 de maio de 2014

Um exoplaneta estranho muito distante da sua estrela

Um novo exoplaneta a 155 anos-luz de distância do nosso Sistema Solar foi descoberto e fotografado.

ilustração do planeta GU Psc b e da sua estrela GU Psc

© Lucas Granito (ilustração do planeta GU Psc b e da sua estrela GU Psc)

Um gigante gasoso foi adicionado à pequena lista de exoplanetas descobertos através de imagens diretas. Está situado em torno de GU Psc, uma estrela três vezes menos massiva que o Sol na direção da constelação de Peixes. A equipe internacional de pesquisa, liderada por Marie-Ève Naud, estudante de doutorado do Departamento de Física da Universidade de Montreal, foi capaz de encontrar este exoplaneta através da combinação de observações do Observatório Gemini, do Observatório Mont-Mégantic (OMM), do Telescópio do Canadá-França-Havaí (CFHT) e do Observatório W. M. Keck.

O GU Psc b está a cerca de 2.000 vezes a distância Terra-Sol da sua estrela, um recorde entre planetas extrasolares. Tendo em conta a sua distância, leva aproximadamente 80.000 anos terrestres para completar uma órbita em torno da sua estrela! Os cientistas também aproveitaram a grande distância entre o planeta e a estrela para obter imagens. Ao comparar imagens obtidas em diferentes comprimentos de onda pelo OMM e pelo CFHT, foram capazes de detectar corretamente o planeta.

"Os planetas são muito mais brilhantes quando vistos em infravermelho, em vez do visível, porque a sua temperatura à superfície é mais baixa em comparação com outras estrelas," afirma Naud. "Isto permitiu-nos identificar GU Psc b."

Os pesquisadores estavam observando ao redor de GU Psc porque a estrela tinha sido identificada como um membro do jovem grupo estelar AB Doradus. As estrelas jovens (com apenas 100 milhões de anos) são os alvos principais para detecção planetária através de imagens, porque os planetas ao redor estão ainda arrefecendo e são, portanto, mais brilhantes. Isto não significa que planetas semelhantes a GU Psc b existem em grande número, como observado por Étiene Artigau, co-supervisor da tese de Naud e astrofísico da Universidade de Montreal. "Observamos mais de 90 estrelas e encontramos apenas um planeta, por isso esta é realmente uma raridade astronômica!"

A observação de um exoplaneta não determina diretamente a sua massa. Em vez disso, os cientistas usam modelos teóricos de evolução planetária para determinar as suas características. O espectro do GU Psc b obtido pelo Telescópio Gemini Norte, no Havaí, foi comparado com esses modelos para mostrar que tem uma temperatura de cerca de 800º C. Ao determinar a idade de GU Psc através da sua localização em AB Doradus, a equipe foi capaz de determinar a sua massa, que é de 9 a 13 vezes maior que a de Júpiter.

exoplaneta GU Psc b e sua estrela GU Psc

© Observatório Gemini  (exoplaneta GU Psc b e sua estrela GU Psc)

A imagem acima mostra o exoplaneta GU Psc b e sua estrela GU Psc, composta por imagens obtidas no visível (Telescópio Gemini Sul) e no infravermelho (Telescópio CFHT). Dado que a radiação infravermelha é invisível aos nossos olhos, os astrônomos usam um código de cores no qual a radiação é representada pelo cor vermelha. O GU Psc b é mais brilhante no infravermelho do que nos outros comprimentos de onda, daí aparecer vermelho na imagem.

Nos próximos anos, os astrofísicos esperam detectar planetas semelhantes ao GU Psc b mas muito mais próximos das suas estrelas, graças a novos instrumentos como o GPI (Gemini Planet Imager), recentemente instalado no Telescópio Gemini Sul, no Chile, entre outros. A proximidade destes planetas às suas estrelas irão torná-los muito mais difíceis de observar. O GU Psc b é, portanto, um modelo para melhor compreender estes objetos.

"GU Psc b é uma verdadeira dádiva da natureza. A grande distância que o separa da sua estrela permite-nos estudá-lo em detalhe com uma variedade de instrumentos, que irão proporcionar uma melhor compreensão dos exoplanetas gigantes em geral," afirma René Doyon, co-supervisor da tese de Naud e Director do OMM.

A equipe iniciou um projeto para observar várias centenas de estrelas e detectar planetas mais leves que o GU Psc b em órbitas similares. A descoberta de GU Psc, um objeto raro, sensibiliza as grandes distâncias que podem separar planetas das suas estrelas, abrindo a possibilidade de procurar planetas com poderosas câmaras infravermelhas usando telescópios muito mais pequenos, como o Observatório de Mont-Mégantic. Os cientistas também esperam aprender mais sobre a abundância de tais objetos nos próximos anos, em particular, usando o GPI, o SPIRou do CFHT e o FGS/NIRISS do Telescópio Espacial James Webb.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado no The Astrophysical Journal.

Fonte: Observatório Gemini

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