Ao rastrear, com precisão, uma pequena e quase imperceptível oscilação no movimento pelo do espaço de uma estrela próxima, os astrônomos descobriram um planeta semelhante a Júpiter em órbita desta estrela, que faz parte de um sistema binário.
© NRAO (exoplaneta num sistema estelar binário)
Este trabalho, usando o VLBA (Very Long Baseline Array), produziu a primeira determinação da estrutura completa e tridimensional das órbitas de um binário estelar e de um planeta em órbita de uma delas. Este feito pode fornecer novos e valiosos conhecimentos sobre o processo de formação planetária.
Embora tenham sido descobertos até agora mais de 5.000 exoplanetas, apenas três foram descobertos utilizando a técnica de astrometria que produziu esta descoberta. Contudo, a determinação da arquitetura 3D de um sistema binário que inclui um planeta não pode ser alcançado com outros métodos de descoberta exoplanetária. Uma vez que a maioria das estrelas está em sistemas binários ou múltiplos, ser capaz de compreender sistemas como este ajudará a compreender a formação planetária em geral.
As duas estrelas, que juntas são chamadas GJ 896AB, estão a cerca de 20 anos-luz da Terra. São anãs vermelhas, o tipo estelar mais comum na nossa Galáxia. A maior, em torno da qual o planeta orbita, tem cerca de 44% da massa do nosso Sol, enquanto a menor tem cerca de 17% da massa do Sol. Estão separadas por mais ou menos a distância que separa Netuno do Sol e orbitam-se uma à outra a cada 229 anos.
Para o seu estudo de GJ 896AB, os astrônomos combinaram dados de observações ópticas do sistema feitas entre 1941 e 2017 com dados de observações do VLBA entre 2006 e 2011. Fizeram então novas observações VLBA em 2020. A resolução nítida do VLBA produziu medições extremamente precisas das posições das estrelas ao longo do tempo.
Os astrônomos realizaram uma análise extensiva dos dados que revelaram os movimentos orbitais das estrelas, bem como o seu movimento através do espaço. O rastreio detalhado do movimento da estrela maior mostrou uma ligeira oscilação que revelou a existência do planeta. A oscilação é provocada pelo efeito gravitacional do planeta sobre a estrela. A estrela e o planeta orbitam um local entre eles que representa o seu centro comum de massa. Quando este local, chamado baricentro, está suficientemente longe da estrela, o movimento da estrela ao seu redor pode ser detectável.
Os astrônomos calcularam que o planeta tem cerca do dobro da massa de Júpiter e orbita a estrela a cada 284 dias. A sua distância à estrela é ligeiramente menos do que a distância de Vênus ao Sol. A órbita do planeta está inclinada cerca de 148 graus em relação às órbitas das duas estrelas. Isto significa que o planeta se move em torno da estrela principal na direção oposta à da estrela secundária.
Esta é a primeira vez que tal estrutura dinâmica foi observada num planeta associado a um sistema binário compacto que presumivelmente foi formado no mesmo disco protoplanetário. Estudos adicionais detalhados deste e de outros sistemas semelhantes podem ajudar na obtenção de conhecimentos importantes sobre como os planetas são formados em sistemas binários.
Existem teorias alternativas para o mecanismo de formação e mais dados podem possivelmente indicar qual é o mais provável. Em particular, os modelos atuais indicam que um planeta tão grande é muito improvável como companheiro de uma estrela tão pequena, por isso talvez estes modelos precisem de ser ajustados.
A técnica astrométrica será uma ferramenta valiosa para a caracterização de mais sistemas planetários. Os trabalhos poderão ser execuatdos com o planejado ngVLA (Next Generation VLA), que possibilitará encontrar planetas tão pequenos como a Terra.
Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory
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