Graças ao Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, os astrónomos captaram fortes evidências da existência de um planeta com uma massa semelhante à de Saturno em órbita da jovem estrela vizinha TWA 7. Se confirmada, esta será a primeira descoberta de um planeta por imagem direta do Webb e o planeta mais leve alguma vez observado com esta técnica.

A equipa internacional, liderada pela Dra. Anne-Marie Lagrange, investigadora do CNRS (Centre national de la recherche scientifique) no Observatório de Paris-PSL e na Universidade Grenoble Alpes, em França, detetou uma fraca fonte infravermelha no disco de detritos que rodeia TWA 7, usando o instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb e o seu coronógrafo.

A fonte está localizada a cerca de 1,5 segundos de arco da estrela no céu, o que, à distância de TWA 7, é cerca de cinquenta vezes a distância da Terra ao Sol. Isto corresponde à posição esperada de um planeta que explicaria as principais características observadas no disco de detritos.

Usando o coronógrafo do MIRI no dia 21 de junho de 2024, a equipa suprimiu cuidadosamente o brilho da estrela hospedeira para revelar objetos ténues nas proximidades. Esta técnica, designada por imagem de alto contraste, permite aos astrónomos detetar diretamente planetas que, de outra forma, se perderiam na luz avassaladora da sua estrela hospedeira.

Depois de subtrair a luz estelar residual usando um avançado processamento de imagem, foi revelada uma ténue fonte infravermelha perto de TWA 7, distinguível de galáxias de fundo ou de objetos do Sistema Solar.

A fonte está localizada numa divisão de um dos três anéis de poeira que foram descobertos em torno de TWA 7 por observações terrestres anteriores. O seu brilho, cor, distância da estrela e posição dentro do anel são consistentes com as previsões teóricas de um planeta jovem, frio e de massa saturniana a esculpir o disco de detritos circundante.

"As nossas observações revelam um forte candidato a planeta que molda a estrutura do disco de detritos de TWA 7, e a sua posição é exatamente onde esperávamos encontrar um planeta desta massa", disse Anne-Marie.

"Este observatório permite-nos captar imagens de planetas com massas semelhantes aos do Sistema Solar, o que representa um passo excitante na nossa compreensão dos sistemas planetários, incluindo o nosso", acrescentou a coautora Mathilde Malin da Universidade Johns Hopkins e do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA.

A análise inicial sugere que o objeto - referido como TWA 7b - poderá ser um planeta jovem e frio, com uma massa cerca de 0,3 vezes a de Júpiter (aproximadamente 100 massas terrestres) e uma temperatura próxima de 320 Kelvin (cerca de 47 graus Celsius). A sua localização alinha-se com uma lacuna no disco, sugerindo uma interação dinâmica entre o planeta e os seus arredores.

Os discos de detritos cheios de poeira e material rochoso encontram-se tanto em torno de estrelas jovens como de estrelas mais velhas, embora sejam mais facilmente detetados em torno de estrelas mais jovens, por serem mais brilhantes. Muitas vezes apresentam anéis ou lacunas visíveis, que se pensa serem criados por planetas que se formaram à volta da estrela, mas ainda não foi detetado um planeta assim dentro de um disco de detritos.

Uma vez verificada, esta descoberta marcaria a primeira vez que um planeta foi diretamente associado à formação de um disco de detritos e poderia fornecer o primeiro indício observacional de um disco troiano - uma coleção de poeira presa na órbita do planeta.

TWA 7, também conhecida como CE Antilae, é uma estrela jovem (mais ou menos 6,4 milhões de anos) do tipo M localizada a cerca de 111 anos-luz de distância na associação TW Hydrae. O seu disco, quase visto de face, tornou-a um alvo ideal para as observações de alta sensibilidade do Webb no infravermelho médio.

As descobertas realçam a capacidade do Webb para explorar planetas de baixa massa, anteriormente não vistos, em torno de estrelas próximas. As observações em curso e futuras terão como objetivo restringir melhor as propriedades do candidato, verificar o seu estatuto planetário e aprofundar a nossa compreensão da formação de planetas e da evolução do disco em sistemas jovens. Este resultado preliminar mostra a nova e excitante fronteira que o Webb está a abrir para a descoberta e caracterização de exoplanetas.

Estas observações foram efetuadas no âmbito do programa de observação #3662 do Webb. Os resultados foram publicados na revista Nature.

// ESA (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// CNRS (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)

Quer saber mais?

TWA 7b:
Exoplanet.eu
Simbad
TWA 7 (Wikipedia)
TWA 7 (Simbad)

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Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
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