Agora no seu quinto ano no espaço, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA continua a ser um grande sucesso. As câmaras do TESS mapearam mais de 93% de todo o céu, descobriram 329 novos mundos e milhares de candidatos e forneceram novos conhecimentos sobre uma vasta gama de fenómenos cósmicos, desde pulsações estelares e estrelas explosivas aos buracos negros supermassivos.

Usando as suas quatro câmaras, o TESS monitoriza grandes faixas do céu chamadas sectores durante cerca de um mês de cada vez. Cada sector mede 24 por 96 graus, cerca da largura de uma mão à distância do braço esticado desde o horizonte e até ao zénite. As câmaras captam um total de 192 milhões de pixéis em cada imagem completa. Durante a sua missão principal, o TESS capturou uma destas imagens a cada 30 minutos, mas esta "enxurrada" de dados tem aumentado com o tempo. As câmaras registam agora cada sector a cada 200 segundos.

"O volume de dados de alta qualidade, agora disponível, é bastante impressionante", disse Knicole Colón, cientista do projeto TESS no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. "Temos mais de 251 terabytes apenas para um dos principais produtos de dados, de nome imagens de quadro completo. Isto é o equivalente a fazer streaming de 167.000 filmes em 'full HD'".

"O TESS extrai partes de cada imagem de quadro completo para fazer recortes em torno de objetos cósmicos específicos - mais de 467.000 neste momento - e juntos criam um registo detalhado da mudança de brilho para cada um deles", disse Christina Hedges, chefe do Gabinete de Investigação Geral do TESS e investigadora na Universidade de Maryland e no Centro Goddard. "Utilizamos estes ficheiros para produzir curvas de luz, um produto que mostra graficamente como o brilho de uma fonte se altera ao longo do tempo".

Para encontrar exoplanetas, ou mundos para lá do nosso Sistema Solar, o TESS procura a diminuição de brilho estelar provocado por um planeta em órbita quando este passa à sua frente, da perspetiva do Sistema Solar. Mas as estrelas também mudam de brilho por outras razões: explodindo como supernovas, erupções repentinas, manchas estelares nas suas superfícies giratórias e até ligeiras alterações devido a oscilações impulsionadas por ondas sonoras internas. As observações rápidas e regulares do TESS permitem um estudo mais detalhado destes fenómenos.

Algumas estrelas dão ao TESS uma mistura destes comportamentos que alteram o seu brilho. Um exemplo é AU Microscopii, que se pensa ter cerca de 25 milhões de anos - uma jovem rebelde com menos de 1% da idade do nosso Sol. Regiões com manchas à superfície de AU Mic crescem e encolhem e a rotação da estrela trá-las para dentro e leva-as para fora de vista. A estrela tempestuosa também irrompe com surtos frequentes. Com tudo isto a acontecer, o TESS, com a ajuda do agora reformado Telescópio Espacial Spitzer da NASA, descobriu um planeta com cerca de quatro vezes o tamanho da Terra que completa uma órbita a cada 8,5 dias. E, em 2022, os cientistas anunciaram que os dados do TESS revelaram outro mundo, mais pequeno, quase três vezes maior do que a Terra com uma órbita de 18,9 dias. Estas descobertas tornaram o sistema muito importante no que toca a compreender como as estrelas e os planetas se formam e evoluem.

Aqui ficam mais alguns dos maiores êxitos da missão:

• O TESS observou, até agora, milhares de supernovas e centenas de outros candidatos transitórios, ou de curta duração;
• TOI 700 d foi o primeiro planeta que o TESS descobriu que orbita dentro da zona habitável da sua estrela. Esta é a gama de distâncias orbitais onde a água líquida poderia, potencialmente, existir à superfície do planeta. Em janeiro, os astrónomos anunciaram que a este mundo do tamanho da Terra se juntou outro, TOI 700 e, que também orbita na zona habitável da estrela;

• A galáxia ativa ESO 253-3 abriga um buraco negro com 78 milhões de vezes a massa do Sol com ciclos de atividade a cada 114 dias, o primeiro buraco negro supermassivo com surtos regulares. Para compreender porquê, os astrónomos combinaram observações terrestres das erupções com dados do TESS, do Swift e NuSTAR da NASA, e do satélite XMM-Newton operado pela ESA. A resposta mais provável, dizem, é que uma estrela gigante passa perto o suficiente do buraco negro monstruoso uma vez a cada órbita para a gravidade do buraco negro retirar algum gás estelar. Este material cai para dentro, criando um clarão quando atinge o vasto disco de gás que envolve o buraco negro;

• O TESS descobriu um trio de mundos quentes maiores do que a Terra orbitando uma versão muito mais jovem do nosso Sol de nome TOI 451, localizada a cerca de 400 anos-luz de distância. O sistema foi encontrado num recém-descoberto "rio" de estrelas, chamado corrente Peixe-Erídano, que se estende por um-terço do céu. O TESS mostrou que muitas das estrelas reveladas tinham manchas estelares e giravam rapidamente - evidência clara de que a corrente tinha apenas 120 milhões de anos, ou um-oitavo da idade das estimativas anteriores.

Esta ilustração mostra as características principais de TOI 451, um sistema com três planetas localizado a 400 anos-luz de distância na direção da constelação de Erídano. Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

O enorme volume de dados que o TESS já capturou augura novas descobertas. É uma biblioteca de observações que os astrónomos vão continuar a explorar durante anos, mas há muito mais por vir.

"Estamos a celebrar o quinto ano de operações do TESS - e desejamos-lhe muitos parabéns!" disse Colón.

// NASA (comunicado de imprensa)

Quer saber mais?

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite):
NASA
NASA/Goddard
Programa de Investigadores do TESS (HEASARC da NASA)
MAST (Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais)
Exoplanetas descobertos pelo TESS (NASA Exoplanet Archive)
Wikipedia

AU Mic:
Wikipedia
AU Mic b (Exoplanet.eu)
AU Mic c (Exoplanet.eu)

Sistema planetário TOI 700:
ipac/NASA
Wikipedia
TOI 700 b (NASA)
TOI 700 b (Exoplanet.eu)
TOI 700 c (NASA)
TOI 700 c (Exoplanet.eu)
TOI 700 d (NASA)
TOI 700 d (Exoplanet.eu)
TOI 700 d (Wikipedia)
TOI 700 e (Exoplanet.eu)

TOI 451:
Open Exoplanet Catalogue
TOI 451 b (NASA)
TOI 451 b (Exoplanet.eu)
TOI 451 c (NASA)
TOI 451 c (Exoplanet.eu)
TOI 451 d (NASA)
TOI 451 d (Exoplanet.eu)