Ilustração do artista de um planeta orbitando uma estrela muito jovem e ativa. Crédito da imagem: UFL. Clique para ampliar.
Os astrônomos descobriram um planeta orbitando uma estrela muito jovem, a quase 100 anos-luz de distância, usando um telescópio relativamente pequeno, acessível ao público, turboalimentado com um novo instrumento de descoberta de planetas.
O feito sugere que os astrônomos encontraram uma maneira de acelerar drasticamente o ritmo de busca por planetas fora do nosso sistema solar.
"Nas últimas duas décadas, os astrônomos pesquisaram cerca de 3.000 estrelas em busca de novos planetas", disse Jian Ge, professor de astronomia da Universidade da Flórida. “Nosso sucesso com este novo instrumento mostra que em breve seremos capazes de pesquisar estrelas com muito mais rapidez e baixo custo? talvez até algumas centenas de milhares de estrelas nas próximas duas décadas. ”
Ge e colegas da Universidade da Flórida, Universidade Estadual do Tennessee, Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias da Espanha, Universidade Estadual da Pensilvânia e Universidade do Texas apresentaram suas descobertas hoje na reunião anual da American Astronomical Society em Washington, DC.
O trabalho deles é importante em parte por causa do que os astrônomos encontraram? um planeta, pelo menos metade da massa de Júpiter, orbitando uma estrela com apenas 600 milhões de anos. É muito jovem comparado, por exemplo, aos 5 bilhões de anos do sol.
"Esta é uma das estrelas mais jovens já identificadas com um companheiro planetário", disse Ge. Talvez mais significativo, o instrumento usado para encontrar o planeta aponta o caminho para um método muito mais acessível para encontrar outros? incluindo aqueles capazes de sustentar a vida.
Os planetas fora do nosso sistema solar são tipicamente inundados pela luz de suas estrelas, dificultando sua observação visual. Na década de 1990, os astrônomos começaram a usar uma técnica de medição chamada velocidade radial Doppler para detectar planetas, observando a oscilação em uma estrela que é induzida gravitacionalmente por um planeta em órbita.
Essa técnica, que descobriu a grande maioria dos mais de 160 planetas extra-solares encontrados até agora, trabalha procurando através do espectro da luz das estrelas as sutis mudanças Doppler que ocorrem quando a estrela e o planeta se movem em direção e longe do centro de massa comum . O instrumento no centro dessa técnica é geralmente um espectrógrafo, mas esse instrumento é problemático.
"Um grande problema com os espectrógrafos é que eles coletam apenas uma pequena porcentagem de fótons da fonte de luz alvo, o que significa que eles só são úteis para procurar planetas distantes quando montados em telescópios relativamente grandes", disse Ge.
O novo instrumento dos astrônomos, o Exoplanet Tracker, ou ET, elimina esse problema trocando o espectrógrafo por um interferômetro, um dispositivo que pode realizar medições de velocidade radial mais precisas. Testes mostram que o interferômetro pode capturar até 20% dos fótons disponíveis, tornando o instrumento muito mais poderoso, o que abre seu uso para caçar planetas distantes em telescópios menores.
Com um custo de desenvolvimento de cerca de US $ 200.000, o ET equipado com interferômetro também é muito mais barato que os espectrógrafos comparáveis, que custam mais de US $ 1 milhão. E com cerca de 4 pés de comprimento, 2 pés de largura e pesando cerca de 150 libras, é mais leve e menor. O instrumento é baseado em um conceito proposto pela primeira vez em 1997 pelo físico David Erskine, do Lawrence Livermore National Lab.
Os astrônomos usaram o Exoplanet Tracker no Coud especial de 0,9 metros? sistema de alimentação dentro do telescópio de 2,1 metros da National Science Foundation no Kitt Peak National Observatory, perto de Tucson, Ariz.
Como instrumentos de velocidade radial equipados com espectrógrafos, o instrumento ET em sua forma atual pode pesquisar apenas um objeto por vez. Mas a equipe de Ge demonstrou que pode caçar planetas em torno de várias estrelas simultaneamente? um elemento chave de sua utilidade elevada. A equipe está trabalhando em uma versão capaz de pesquisar até 100 estrelas simultaneamente.
O Exoplanet Tracker será usado na próxima primavera para uma pesquisa experimental do planeta no telescópio de campo largo de 2,5 metros do Sloan Digital Sky Survey no Apache Point Observatory, no Novo México. O novo instrumento é financiado com uma doação de US $ 875.000 da W.M. Fundação Keck. Uma pesquisa de longo prazo muito mais ambiciosa está em fase de planejamento.
O Kitt Peak Coud? O telescópio de alimentação que Ge e seus colegas usaram para descobrir o novo planeta tem um espelho de 0,9 metros em uma torre alta, um espelho que direciona a luz das estrelas que entra para uma sala de observação na base do telescópio de 2,1 metros. O espectrógrafo padrão na instalação enche a sala? enquanto o ET ocupa uma pequena esquina.
O novo planeta é o mais distante já encontrado usando a técnica Doppler com um espelho de telescópio com menos de 1 metro de tamanho. Existem centenas desses telescópios em todo o mundo, em comparação com apenas alguns dos telescópios maiores de 2 e 3 metros mais comumente usados na descoberta de planetas? telescópios que tendem a ter uma demanda extremamente alta e de difícil acesso.
"Esses telescópios menores são relativamente baratos e estão disponíveis", disse Ge, "para que você possa ter acesso a muitas dezenas de noites se tiver uma proposta promissora".
O Observatório Nacional de Kitt Peak faz parte do Observatório Nacional de Astronomia Óptica, Tucson, Arizona, que é operado pela Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia Inc., sob um acordo de cooperação com a National Science Foundation.
"É a primeira vez que um planeta é descoberto usando um telescópio público no observatório nacional dos EUA", disse Buell Jannuzi, diretor interino do Observatório Nacional Kitt Peak. "Estamos muito animados que a comunidade mais ampla de astrônomos de todo o mundo possa propor o uso do instrumento Exoplanet Tracker de um único objeto no Kitt Peak para realizar seus próprios programas de pesquisa, a partir do outono de 2006".
Dito isto, descobrir novos planetas nunca é fácil.
Na última descoberta, os astrônomos fizeram um grande esforço para garantir que estavam realmente "vendo" um planeta. Isso ocorre porque a estrela, que tem cerca de 80% da massa do nosso sol, retém grande parte de sua velocidade de rotação jovem, o que a torna capaz de gerar fortes campos magnéticos e pontos de estrelas escuras associados. São semelhantes às manchas solares geradas magneticamente em nosso próprio sol, e podem imitar a presença de um planeta em órbita ao redor da estrela.
Para verificar essa possibilidade, Greg Henry, astrônomo do Tennessee State, observou a estrela com um telescópio automatizado no Arizona e descobriu que a estrela estava alterando seu brilho à medida que girava.
"Minhas observações revelam um período de rotação de cerca de 12 dias para a estrela", disse Henry. "Assim, se o período orbital planetário for de fato inferior a cinco dias, as manchas escuras que giram na superfície da estrela a cada 12 dias não podem estar causando a falsa aparência de um planeta."
Localizado na direção da constelação de Virgem, o planeta recém-descoberto completa sua órbita em menos de cinco dias, o que significa que orbita muito perto de sua estrela-mãe e é muito quente. Isso significa que está muito perto da estrela para ficar na "zona habitável" onde a vida é possível.
Fonte original: Comunicado de imprensa da UFL
