Uma equipa de astrónomos descobriu um terceiro planeta a orbitar a estrela Beta Pictoris. O novo planeta, Beta Pictoris d, é 100 vezes mais ténue do que Beta Pictoris b - o primeiro planeta descoberto neste sistema - e está entre os exoplanetas mais leves alguma vez observados a partir do solo. Após a deteção do planeta, o que foi feito com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, a equipa descobriu que este objeto se encontrava, afinal, escondido em observações de arquivo realizadas há mais de uma década.

"Trata-se de uma descoberta acidental", afirma Ben Sutlieff, coautor principal do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters e astrónomo na Universidade de Edimburgo, Reino Unido. "O nosso objetivo inicial era investigar com mais detalhe um dos planetas que já conhecíamos neste sistema, Beta Pictoris b, para determinar o modo como este objeto varia no tempo", acrescenta. No entanto, ao analisar as imagens do sistema, a equipa reparou noutro objeto, diferente de Beta Pictoris b, que acabou por levar a um resultado totalmente novo.

"'Olha, há aqui outra coisa, estás a ver?'", lembra-se de ter dito Markus Bonse, astrónomo do ESO na Alemanha e o outro coautor principal do estudo, quando os dados começaram a ser analisados. Para confirmar a natureza da nova deteção, a equipa consultou o arquivo científico do ESO, um catálogo de observações realizadas com as infraestruturas do ESO, e encontrou o novo planeta, Beta Pictoris d, em várias imagens que remontam a 11 anos atrás, incluindo uma em que o novo planeta agora detetado era apenas visível contra o brilho do seu vizinho maior, Beta Pictoris b. "Parece que o planeta d tem estado a brincar às escondidas connosco há mais de uma década e só agora podemos dizer 'encontrámos-te!'" afirma Jayne Birkby, também coautora do estudo e astrónoma na Universidade de Oxford, Reino Unido.

O planeta recém-descoberto, tal como os outros dois existentes neste sistema, é um gigante gasoso semelhante a Júpiter ou Saturno. Contudo, Beta Pictoris d tem uma órbita muito maior que os planetas Beta Pictoris b e Beta Pictoris c. Além disso, enquanto os dois primeiros planetas têm, cada um, cerca de dez vezes a massa de Júpiter, o novo planeta tem apenas 2,4 vezes a massa de Júpiter, o que o torna um dos mais leves alguma vez observados a partir da Terra. Este planeta é também relativamente frio e, por isso, extremamente ténue quando comparado com a sua estrela hospedeira.

A obtenção de imagens diretas, em que a luz dum objeto é capturada tal como numa fotografia, só é viável para planetas suficientemente brilhantes que se destacam das suas estrelas hospedeiras, as quais são, obviamente, muito mais brilhantes. Obter uma imagem direta de um planeta tão pouco brilhante como é o caso de Beta Pictoris d representa, portanto, um feito significativo. "O novo planeta é 100 vezes mais ténue do que Beta Pictoris b, o famoso planeta do mesmo sistema, sendo assim o exoplaneta mais ténue que alguma vez conseguimos capturar diretamente a partir da Terra", explica Bonse (Beta Pictoris d é o exoplaneta mais ténue de sempre a ser capturado a partir da Terra, quando corrigido para a distância até ao sistema, ou seja, trata-se do mais ténue em magnitude absoluta - devido apenas ao seu tamanho e temperatura - e não em magnitude aparente - onde a distância também contribui para a luminosidade).

Esta série de imagens mostra observações do exoplaneta Beta Pictoris d ao longo de mais de uma década. O planeta foi descoberto pela primeira vez com o auxílio do instrumento ERIS montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO. Os astrónomos conseguiram depois localizá-lo em dados de arquivo do instrumento SPHERE, também montado no VLT, e do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. O novo planeta, assinalado com a seta, é o terceiro planeta descoberto em órbita da estrela Beta Pictoris. Os outros dois são Beta Pictoris b, o ponto mais brilhante visível nas três imagens superiores, e Beta Pictoris c, que não se encontra visível nas imagens, uma vez que orbita muito próximo da estrela. A estrela propriamente dita também não é visível: na imagem do ERIS, foi subtraída durante o processamento dos dados, enquanto nas imagens do JWST e do SPHERE foi bloqueada com uma máscara especial. À medida que o tempo passa, os planetas orbitam em torno da estrela e a sua posição nas imagens vai-se alterando. Nas observações de 2014, os planetas d e b pareciam estar quase exatamente alinhados, quando vistos a partir da Terra. Só depois de se remover a luz do planeta b é que o planeta d, muito mais ténue, pôde ser visto. A faixa diagonal difusa nas imagens trata-se de um disco de restos que existe em torno da estrela e que aqui vemos de perfil, constituído pelo material que restou da formação planetária. Crédito: ESO/B. Sutlieff, M. Bonse et al.

Esta primeira deteção clara de Beta Pictoris d, que se encontra a 63 anos-luz de distância da Terra, foi realizada com o instrumento ERIS montado no VLT por uma equipa de astrónomos liderada por Sutlieff e Bonse. Uma equipa independente liderada por Aidan Gibbs, da Universidade da Califórnia, EUA, também descobriu o mesmo planeta utilizando o Telescópio Espacial James Webb, uma infraestrutura das agências espaciais dos EUA, da Europa e do Canadá. Os seus resultados foram também publicados na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

Para confirmar a descoberta dum planeta a partir duma deteção, os astrónomos têm normalmente de realizar observações de seguimento. No entanto, este sistema já tinha sido amplamente estudado anteriormente, com várias imagens armazenadas nos arquivos científicos do ESO e do Webb. "Para nossa satisfação, este planeta aparece em observações anteriores do SPHERE", afirma Birkby, referindo-se a outro instrumento do VLT anteriormente utilizado para observar o sistema de Beta Pictoris. O planeta foi também encontrado em observações de arquivo do NIRCam, um instrumento montado no JWST. Agora que sabia onde procurar o potencial novo planeta, a equipa descobriu que "afinal ele estava escondido nos dados desde o início!", afirma Birkby. O coautor Valentin Christiaens, investigador do CEA Paris-Saclay, França, acrescenta: "A deteção nos dados de arquivo do SPHERE não só é bastante interessante por si mesma, mas também sugere que ainda existe uma série de tesouros escondidos nos arquivos dos instrumentos do VLT"!

Beta Pictoris é agora o segundo sistema, a seguir a HR 8799, onde foi possível obter imagens diretas de mais de dois planetas. "Os sistemas com múltiplos exoplanetas capturados diretamente são o "santo Graal" das descobertas, porque nos podem ensinar muito sobre as diferenças que existem entre exoplanetas formados num mesmo meio", afirma Sutlieff. Beta Pictoris d esclarece-nos também sobre um mistério do seu sistema planetário, uma vez que tem exatamente a massa e a posição certas para explicar a forma particular do disco de restos circundante, composto pelos resíduos da formação planetária.

O modo como Beta Pictoris d foi descoberto incentiva-nos à realização de mais observações diretas de sistemas planetários onde planetas pouco brilhantes podem estar escondidos à vista de toda a gente, nomeadamente com o futuro ELT (Extremely Large Telescope) do ESO. "Os planetas parecem ter amigos", afirma Beth Biller, também coautora do artigo científico e astrónoma na Universidade de Edimburgo, "muitos dos famosos sistemas de exoplanetas capturados diretamente parecem ter vários planetas gigantes no mesmo sistema, e é provável que existam ainda mais planetas de menor massa escondidos nestes sistemas, que poderão enfim ser revelados com o auxílio dos instrumentos do ELT."

// ESO (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico #2 (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

Beta Pictoris d:
NASA
Exoplanet.eu
Wikipedia

Beta Pictoris b:
NASA
Exoplanet.eu
Wikipedia

Beta Pictoris:
ipac
Wikipedia

VLT (Very Large Telescope):
ESO
Wikipedia
ERIS (ESO)
SPHERE (ESO)

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
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