Depois de andarem lá muito perto, os astrónomos finalmente obtiveram a primeira fotografia de um planeta para lá do nosso Sistema Solar.

E desta vez têm a certeza. Embora há ainda quem duvide acerca da massa do objecto.

Pensa-se que este planeta tenha uma ou duas vezes a massa de Júpiter, de acordo com os cientistas que capturaram a imagem. Orbita uma estrela semelhante a uma versão mais jovem do nosso Sol.

A primeira imagem de um planeta extrasolar (b).
Crédito: ESO/VLT
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A estrela, GQ Lupi, tem sido observada por uma equipa de astrónomos europeus desde 1999. Adquiriram três imagens usando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile. O Telescópio Espacial Hubble e o telescópio japonês Subaru também contribuiram com uma imagem.

O trabalho foi desenvolvido por Ralph Neuhaeuser do Observatório no Instituto Astrofísico e Universitário (AIU).

"A detecção do ténue objecto perto da brilhante estrela é certa," disse Neuhaeuser.

O sistema é jovem, por isso o planeta é um pouco quente, tal como um pão acabado de saír do forno. Esse calor fê-lo comparativamente mais fácil de ver no brilho da sua estrela companheira do que outros planetas extrasolares. O planeta também está muito longe da estrela -- cerca de 100 vezes a distância entre a Terra e o Sol, outro factor que ajudou na separação da luz entre os dois objectos.

A descoberta será explicada com detalhe numa edição futura da revista Astronomy & Astrophysics. Os co-autores, em conjunto com Neuhaeuser, incluem o estudante de doutoramento Markus Mugrauer, que fez as observações, e Guenther Wuchterl.

O objecto parece ser "a primeira imagem directa e companheira confirmada de uma estrela tipo-Sol, e tal evento marca o começo de uma nova era na detecção planetária," disse Ray Jayawardhana, um cientista da Universidade de Toronto que não esteve envolvido na descoberta mas que já leu o artigo científico.

Jayawardhana acrecenta, no entanto, que alguns modelos usados para estimar a massa do objecto mostram ser dezenas de vezes mais massivo que Júpiter, que nesse caso atravessará para o território, em termos de tamanho, de um tipo de estrela falhada conhecida como anã castanha.

Na década passada, os astrónomos descobriram cerca de 150 planetas extrasolares. A vasta maioria foi apenas detectada indirectamente pela oscilação que os planetas induziam nas suas estrelas.

No início do mês passado, os astrónomos anunciaram a detecção da luz infravermelha de um planeta usando o Telescópio Espacial Spitzer. Mas essa observação não envolveu uma fotografia. Pelo contrário, a luz total do sistema foi vista a diminuir quando o planeta foi eclipsado pela estrela.

No 2º semestre do ano passado, outra equipa europeia anunciou o que poderia ter sido a primeira fotografia dum planeta extrasolar. Esse candidato a planeta ainda tem que ser confirmado, no entanto, porque não está claro se se encontra a orbitar a estrela ou se é um objecto no pano de fundo distante. E mesmo se for um planeta, é anormalmente grande -- algumas vezes a massa de Júpiter -- e orbita uma estrela falhada conhecida como anã castanha.

O objecto em torno de GQ Lupi está claramente ligado gravitacionalmente à estrela.

A posição de GQ Lupi no céu.
Crédito: Markus Mugrauer, ESO/VLT/NACO, AIU
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"A separação entre a estrela e o planeta não mudou entre 1999 e 2004, o que significa que se movem juntas no céu," disse Neuhaeuser. "No nosso caso, temos uma imagem normal que mostra a brilhante estrela e o ténue planeta um pouco a Oeste da estrela. O planeta é apenas 156 vezes mais ténue que a estrela, porque o planeta é ainda muito jovem e por isso está na sua fase de formação, ainda a contrair-se."

O objecto "parece passar" os testes observacionais "por ser uma companheira de pequena massa em relação à sua estrela," diz Jayawardhana.

A imagem de GQ Lupi e do seu planeta é excitante para os astrónomos porque o sistema assemelha-se nalguns aspectos ao nosso próprio Sistema Solar durante a sua formação.

O planeta ronda os 2000 K (aproximadamente 1727 graus Celsius) -- não é propriamente o tipo de lugar que poderá suportar vida. A equipa de Neuhaeuser também detectou água na atmosfera do planeta. Pensa-se que o mundo seja gasoso, tal como Júpiter. Tem cerca do dobro do diâmetro de Júpiter. A massa estimada -- uma ou duas vezes a de Júpiter -- é "ainda incerta", disse Neuhaeuser.

O planeta está três vezes mais longe de GQ Lupi que Neptuno está do Sol. "Devemos assumir que o planeta orbita a estrela, mas àquela grande separação, um período orbital [um ano] dura aproximadamente 1,200 anos, por isso ainda não foi detectado nenhum movimento orbital.

"É improvável, mas não impossível, que o planeta se tenha formado a uma tão grande separação, porque os discos circumstelares à volta de outras estrelas são frequentemente tão grandes ou até maiores," disse Neuhaeuser.

Ou talvez o planeta tenha tido um episódio com outro mundo em desenvolvimento. A interacção poderia ter atirado o recém-descoberto planeta para fora enquanto empurrava o outro, que não foi detectado, para a estrela. Também é possível que o novo planeta tenha uma órbita altamente elíptica e que se encontre actualmente perto dos seus limites exteriores.

A estrela GQ Lupi faz parte de uma região de formação estelar a cerca de 400 anos-luz de distância. A 70% a massa do Sol, é "bastante parecida à nossa estrela," disse Neuhaeuser. Mas GQ Lupi tem apenas um milhão de anos. O Sol tem uma idade média, perto dos 4.6 mil milhões de anos.

"O que é mais intrigante acerca desta descoberta é que levanta um sem número de novas questões acerca da origem deste objecto tão afastado da sua estrela," afirma Jayawardhana, que é um perito nos discos em torno de jovens estrelas a partir dos quais os planetas se formam.

Jayawardhana questiona-se se se formou num disco protoplanetário muito mais perto da estrela, mais ou menos onde Júpiter está no Sistema Solar, e depois se afastou. Ou, talvez mais provavelmente, se nasceu quase à mesma altura que a sua estrela, fragmentando-se de uma nuvem protoestelar em contracção como uma anã castanha.

"De uma maneira ou outra, este objecto deve ter-se formado rapidamente" tendo em conta a idade da estrela, acrescenta.

Nós de gás e poeira têm sido detectados à volta de outras jovens estrelas em definições que os astrónomos atribuem como criações de sistemas solares. Os teóricos acreditam que o nosso Sistema Solar se formou quando os restos do Sol se juntaram para formar um fino disco de material em órbita. Os planetas rochosos como a Terra formaram-se pela acreção de fragmentos maiores. Os astrónomos não estão de acordo, no entanto, na maneira como os gigantes gasosos nascem.

Alan Boss, um teórico na formação planetária do Instituto Carnegie em Washington, comenta que a imagem é "realmente excitante." Mas também disse que existe "uma pequena dúvida chata", pois a massa do objecto é apenas uma estimativa.

Christophe Dumas, que trabalhou na equipa europeia que anunciou a possível foto de um planeta extrasolar o ano passado, disse acerca da nova imagem: "Existe ainda uma grande incerteza no que respeita à massa deste objecto."

Medir a sua massa com precisão teria que envolver a oscilação gravitacional que o aparente planeta induz na estrela, mas este objecto está longe demais da sua companheira para produzir uma oscilação significativa. No entanto, se este planeta tiver quatro vezes a massa de Júpiter, será ainda considerado um planeta," disse Boss.

"Penso que existe uma boa probabilidade que esta seja uma foto histórica," disse Boss.

Links:

Press release (em alemão):
http://www.astro.uni-jena.de/wuchterl/GQ/index.html

Notícias relacionadas:
http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7225
http://news.bbc.co.uk/1/hi/wales/4408187.stm
http://www.palmbeachpost.com/accent/content/accent/epaper/2005/04/03/a7d_astro_0403.html

VLT:
http://www.eso.org/projects/vlt/

AIU:
http://www.astro.uni-jena.de/