FOTOGRAFADO UM PLANETA "FRIO" A MAIS DE 6000 UA DA SUA ESTRELA 10 de agosto de 2021
Impressão de artista do sistema planetário COCONUTS-2, com o planeta gigante gasoso COCONUTS-2b em primeiro plano.
Crédito: B. Bays (SOEST/UH)
Os astrónomos descobriram milhares de exoplanetas - planetas para lá do nosso Sistema Solar - mas poucos foram diretamente fotografados, porque são extremamente difíceis de ver com os telescópios existentes. Um estudante do Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii superou as expetativas e descobriu um exoplaneta graças a imagens diretas, situado a apenas 35 anos-luz do Sol.
Usando o levantamento COCONUTS (COol Companions ON Ultrawide orbiTS), o estudante Zhoujian Zhang e uma equipa de astrónomos - Michael Liu e Zach Claytor (Universidade do Hawaii), William Best (Universidade do Texas em Austin), Trent Dupuy (Universidade de Edimburgo) e Robert Siverd (Observatório Gemini/NOIRLab da NSF) - identificaram um planeta com cerca de seis vezes a massa de Júpiter. A investigação da equipa, publicada na revista The Astrophysical Journal Letters, levou à descoberta do gigante gasoso de baixa temperatura que orbita a mais de 6000 UA de uma estrela anã vermelha. Apelidaram o novo sistema planetário de COCONUTS-2 e o novo planeta de COCONUTS-2b.
"Com um planeta massivo numa órbita superlarga, e com uma estrela central muito fria, COCONUTS-2 representa um sistema planetário muito diferente do nosso próprio Sistema Solar," explicou Zhang. O levantamento COCONUTS tem sido o foco da sua tese de doutoramento, recentemente concluído, cujo objetivo é encontrar companheiras, em grande separação, de estrelas de todos os tipos perto da Terra.
Calor aprisionado ajuda a detetar planeta
COCONUTS-2b é o segundo exoplaneta mais frio já descoberto através de imagens diretas, com apenas 160º C, temperatura ligeiramente menos quente do que a usada para cozer bolos num forno. O planeta pode ser fotografado diretamente graças à luz emitida pelo calor residual preso desde a formação do planeta. Ainda assim, o output energético do planeta é mais de um milhão de vezes mais fraco do que o do Sol, de modo que o planeta só pode ser detetado usando radiação infravermelha de baixa energia.
"A deteção direta e o estudo da luz de planetas gigantes gasosos em torno de outras estrelas é normalmente muito difícil, uma vez que os planetas que encontramos geralmente têm órbitas de pequena separação e, portanto, estão 'enterrados' no brilho da sua estrela hospedeira," disse Liu, orientador da tese de Zhang. "Com a sua enorme separação orbital, COCONUTS-2b será um grande laboratório para o estudo da atmosfera e da composição de um jovem planeta gigante gasoso."
O planeta foi detetado pela primeira vez em 2011 pelo satélite WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), mas pensava-se ser um objeto não em órbita da estrela. Zhang e seus colaboradores descobriram que está, de fato, ligado gravitacionalmente a uma estrela de baixa massa, COCONUTS-2A, que tem cerca de um-terço da massa do Sol e é cerca de 10 vezes mais jovem.
Devido à sua grande órbita e à fria estrela hospedeira, os céus de COCONUTS-2b seriam dramaticamente diferentes para um observador aí situado em comparação com os céus da Terra. A noite e o dia seriam basicamente iguais, a estrela hospedeira aparecendo como uma estrela vermelha brilhante no céu escuro.
O sistema COCONUTS-2, que sobressai do campo estelar por trás. Os componentes A e b estão separados por 594", correspondendo a 6471 UA de distância da primária.
Crédito: NASA/WISE/Zhang et al. (2021)
