TELESCÓPIO DO ESO CAPTURA A PRIMEIRA IMAGEM DE SEMPRE DE UM SISTEMA PLANETÁRIO MÚLTIPLO EM ÓRBITA DE UMA ESTRELA DO TIPO DO SOL 24 de julho de 2020
Esta imagem, obtida com o instrumento SPHERE montado no VLT do ESO, mostra a estrela TYC 8998-760-1 acompanhada por dois exoplanetas gigantes. Esta é a primeira vez que os astrónomos observaram de forma direta mais do que um planeta em órbita de uma estrela semelhante ao Sol.
A imagem foi capturada ao bloquear a radiação emitida pela estrela jovem (no canto superior esquerdo) com um coronógrafo, permitindo assim detectar os planetas muito mais ténues que a orbitam. Os anéis brilhantes e escuros que vemos na imagem da estrela são artefactos ópticos, não sendo por isso reais. Os dois planetas podem ser vistos como dois pontos brilhantes no centro e em baixo à direita.
Crédito: ESO/Bohn et al.
O VLT (Very Large Telescope) do ESO obteve a primeira imagem de sempre de uma estrela jovem semelhante ao Sol acompanhada por dois exoplanetas gigantes. Imagens de sistemas com vários exoplanetas são extremamente raras e, até agora, os astrónomos nunca tinham observado de forma direta mais do que um planeta em órbita de uma estrela do tipo solar. Estas observações ajudam os cientistas a compreender melhor como é que os planetas se formaram e evoluíram em órbita do nosso Sol.
Há cerca de dois meses, o ESO descobriu um sistema planetário a formar-se, revelado numa imagem nova extraordinária obtida pelo VLT. Agora, com o auxílio do mesmo telescópio e também do mesmo instrumento, obteve-se a primeira imagem direta de um sistema planetário em órbita de uma estrela semelhante ao nosso Sol, situada a cerca de 300 anos-luz de distância e conhecida por TYC 8998-760-1.
"Esta descoberta pode ser comparada a tirar uma fotografia a um ambiente muito semelhante ao nosso Sistema Solar, mas numa fase muito mais precoce da sua evolução," disse Alexander Bohn, estudante de doutoramento da Universidade de Leiden, na Holanda, que liderou este novo trabalho publicado hoje na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.
"Apesar dos astrónomos terem detetado de forma indireta milhares de planetas na nossa Galáxia, apenas uma fração muito pequena destes objetos foram observados de forma direta," explica o coautor do estudo Matthew Kenworthy, Professor Associado na Universidade de Leiden, acrescentando que "as observações diretas são importantes para a procura de ambientes que possam sustentar vida." Imagens diretas de dois ou mais exoplanetas em órbita da mesma estrela são ainda mais raras; apenas dois destes sistemas foram observados de forma direta até à data, ambos em torno de estrelas marcadamente diferentes do nosso Sol. A nova imagem obtida com o auxílio do VLT do ESO é a primeira imagem direta de mais de um exoplaneta em órbita de uma estrela do tipo solar. O VLT foi também o primeiro telescópio a observar diretamente um exoplaneta, quando capturou em 2004 um pontinho de luz em torno de uma anã castanha, um tipo de estrela "falhada".
"A nossa equipa capturou a primeira imagem de dois companheiros gigantes gasosos que orbitam uma estrela jovem parecida ao Sol," disse Maddalena Reggiani, investigadora de pós-doutoramento na KU Leuven, Bélgica, que também participou no estudo. Os dois planetas podem ser vistos na nova imagem como dois pontos de luz brilhante afastados da sua estrela progenitora, a qual se encontra no canto superior esquerdo da imagem (veja a imagem completa). Ao obter diferentes imagens em momentos diferentes, a equipa conseguiu destacar estes planetas das estrelas de fundo.
Os dois gigantes gasosos orbitam a sua estrela hospedeira a distâncias de 160 e cerca de 320 vezes a distância entre a Terra e o Sol, o que coloca estes planetas muito mais distantes da sua estrela do que Júpiter e Saturno, também eles gigantes gasosos, se encontram do Sol (situados a apenas 5 e 10 vezes a distância Terra-Sol, respetivamente). A equipa descobriu também que os dois exoplanetas são muito mais massivos do que os do nosso Sistema Solar; o planeta mais interior apresenta uma massa 14 vezes maior do que a massa de Júpiter e o mais exterior tem uma massa 6 vezes maior que esse valor.
A equipa de Bohn obteve imagens deste sistema enquanto procurava planetas gigantes jovens em torno de estrelas semelhantes ao nosso Sol mas mais jovens. A estrela TYC 8998-760-1 tem apenas 17 milhões de anos de idade e situa-se na constelação austral da Mosca. Bohn descreve esta estrela como sendo "uma versão muito jovem do nosso próprio Sol."
A obtenção destas imagens deveu-se ao elevado desempenho do instrumento SPHERE montado no VLT do ESO no deserto chileno do Atacama. O SPHERE bloqueia a luz brilhante da estrela com um aparelho chamado coronógrafo, o que faz com que consigamos observar os planetas que a orbitam, apesar destes serem muito mais ténues. Enquanto os planetas mais velhos, tais como os que existem no nosso Sistema Solar, são demasiado frios para poderem ser descobertos através desta técnica, os planetas mais jovens são mais quentes e por isso brilham mais intensamente na radiação infravermelha. Ao obter várias imagens ao longo de todo o ano passado, e também fazendo uso de dados mais antigos (até 2017), a equipa de investigadores confirmou que estes dois planetas fazem parte deste sistema estelar.
Mais observações do sistema, incluindo observações que serão realizadas com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, permitirão aos astrónomos testar se estes planetas se formaram nas suas posições atuais, longe da estrela, ou se migraram de outros lados. O ELT ajudará também a investigar a interação entre dois planetas jovens no mesmo sistema. Bohn conclui: "A possibilidade de que futuros instrumentos, tais como os que estarão disponíveis no ELT, sejam capazes de detetar planetas com massas ainda mais pequenas em torno desta estrela, assinala um marco importante no estudo e compreensão de sistemas planetários múltiplos, com implicações potenciais na história do nosso próprio Sistema Solar."
