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Astrônomos brasileiros detectam possível exoplaneta 13 vezes maior que Júpiter

Publicado em 26 março 2019

Por Agência FAPESP

Um grupo de astrônomos brasileiros descobriu fortes evidências de um exoplaneta quase 13 vezes maior do que Júpiter em um sistema estelar binário mais velho ou evoluído — quando uma das duas estrelas já estão mortas. O sistema fica na constelação de Cygnus (Cisne), visível no hemisfério norte.

Publicado no The Astronomical Journal, o estudo é resultado de um pós-doutorado e um estágio de pesquisa no exterior, ambos com bolsa da FAPESP. Leonardo Andrade de Almeida, pós-doutorando na Universidade Federal do Rio Grande do Norte e principal autor do estudo, explica que essa "é a primeira confirmação de um exoplaneta em um sistema desse tipo", em que uma das duas estrelas já completou seu ciclo de vida.

O sistema binário se chama KIC 10544976, e para detectar as evidências do planeta gigante a equipe usou diferentes análises, uma delas sendo a observação do efeito da variação de luz no instante do eclipse. Quando uma das estrelas passa em frente à outra e quando se sabe, com precisão, o tempo em que esse eclipse ocorre, uma variação nesse tempo é um forte indicador de que há um planeta ao redor de uma das estrelas passando ali naquele instante.

Contudo, somente esta identificação de variações no período orbital não é suficiente para se confirmar que há um planeta em tal sistema. Afinal, assim como o Sol apresenta variação em seu ciclo de atividade magnética a cada 11 anos, outras estrelas também passam pelo mesmo processo, o que causa mudanças no período orbital.

Então, a equipe analisou também o efeito da variação do instante do eclipse e o ciclo de atividade magnética da estrela viva do sistema binário, que é composto por uma anã branca (a estrela morta, menor e com alto brilho) e uma anã vermelha (a viva, com pouca massa em comparação com o Sol e baixa luminosidade). Ambas foram monitoradas por telescópios terrestres entre 2005 e 2017 e também pelo telescópio espacial Kepler entre 2009 e 2013, gerando dados minuto a minuto.

Sendo assim, com todos esses dados em mãos, o time conseguiu estimar o ciclo magnético da estrela viva, com a análise final afastando totalmente a hipótese de que a variação do período orbital observada tinha sido causada pela atividade magnética. A explicação mais plausível, então, é a de que há um planeta gigante ao redor do sistema binário, com massa de quase 13 Júpiteres.

Quando à formação de tal planeta, há duas possibilidades: ele pode ter se desenvolvido ao mesmo tempo que as duas estrelas, há bilhões de anos, sendo portanto um planeta de primeira geração, ou pode ser que ele tenha sido gerado a partir dos gases ejetados durante a morte da anã branca, sendo, assim, um planeta de segunda geração.

A confirmação de que este se trata mesmo de um imenso planeta, seja de primeira ou de segunda geração, virá no futuro próximo, quando entrará em operação a nova geração de telescópios gigantes com espelhos maiores do que 20 metros. Entre eles está o Telescópio Gigante Magalhães (GMT), no deserto do Atacama, no Chile, que deverá começar a funcionar em 2024.

A FAPESP investirá US$ 40 milhões no GMT, o que garantirá 4% do tempo de operação do telescópio para que sejam feitos estudos por pesquisadores de São Paulo .“Estamos sondando 20 sistemas com possibilidade de gravitar corpos externos, como o KIC 10544976, e a maioria só é observável a partir do Hemisfério Sul. O GMT permitirá fazer a detecção direta desses objetos e obter respostas importantes sobre a formação, a evolução e a possibilidade de vida nesses ambientes exóticos”, disse Almeida.

Nas últimas três décadas, foram descobertos quase 4 mil objetos que podem ser planetas em sistemas espalhados pelo universo, sendo que a observação dos primeiros exoplanetas aconteceu a partir de 2011 com o Kepler — que foi oficialmente aposentado em outubro do ano passado. Seu sucessor é o TESS.