Nota de Imprensa

Exoplaneta Apanhado em Movimento

10 de Junho de 2010

Os astrónomos conseguiram, pela primeira vez, seguir o movimento de um exoplaneta, à medida que este se move de um lado da sua estrela hospedeira para o outro. O exoplaneta tem a mais pequena órbita alguma vez detectada em exoplanetas observados directamente em imagens, situando-se quase tão perto da sua estrela como Saturno está do Sol. Os cientistas pensam que este objecto se pode ter formado de modo semelhante aos planetas gigantes do Sistema Solar. Uma vez que a estrela é bastante jovem, esta descoberta mostra que planetas gigantes gasosos podem formar-se no interior de discos em apenas alguns milhões de anos, uma escala de tempo curta em termos cósmicos.

Com apenas 12 milhões de anos, ou seja menos que três milésimas da idade do Sol, Beta Pictoris tem 75% mais massa que a nossa estrela. Situada a cerca de 60 anos-luz de distância, na direcção da constelação de Pictor, este objecto é um dos exemplos mais conhecidos de uma estrela rodeada por um disco de poeiras e restos de matéria [1]. Observações anteriores mostraram uma deformação do disco, um disco secundário inclinado e cometas em rota de colisão com a estrela. “Estes eram sinais indirectos, mas indicativos da presença de uma planeta de grande massa e as nossas novas observações demonstram este facto de forma definitiva,” diz a líder da equipa Anne-Marie Lagrange. “Uma vez que a estrela é muito jovem, os nossos resultados mostram que planetas gigantes podem formar-se nestes discos em escalas de tempo tão pequenas como alguns milhares de anos.”

Observações recentes mostraram que os discos em torno de estrelas jovens se dispersam ao fim de alguns milhões de anos, e que a formação de planetas gigantes deve por isso ocorrer mais depressa do que o que se julgava anteriormente. Beta Pictoris é a prova clara de que isso é efectivamente possível.

A equipa utilizou o instrumento NAOS-CONICA (ou NACO [2]), montado num dos telescópios de 8.2 metros que compõem o Very Large Telescope do ESO (VLT), para estudar a região na imediata vizinhança de Beta Pictoris em 2003, 2008 e 2009. Em 2003 foi observada uma fonte fraca no interior do disco (eso0842), mas não foi possível excluir a possibilidade de que se poderia tratar de uma estrela de fundo. Em novas imagens tiradas em 2008 e na Primavera de 2009, esta fonte tinha desaparecido! As mais recentes observações, obtidas no Outono de 2009, revelaram o objecto do outro lado do disco, depois de um período em que este se deve ter escondido ou atrás ou à frente da estrela (neste último caso o objecto encontra-se escondido no meio do brilho da estrela). Estas observações confirmaram que esta fonte é efectivamente um exoplaneta em órbita da sua estrela hospedeira. As observações forneceram igualmente informação sobre o tamanho e o tipo de órbita descrita em torno da estrela.

Dispomos de imagens de, aproximadamente, dez exoplanetas, sendo que o que se encontra em torno de Beta Pictoris (designado por “Beta Pictoris b”) apresenta a menor órbita conhecida até agora. Encontra-se situado a uma distância da estrela de cerca de 8 a 15 Unidades Astronómicas (UA) - uma UA é a distância que separa a Terra do Sol - o que corresponde mais ou menos à distância de Saturno ao Sol. “O curto período do planeta permitir-nos-á observar uma órbita completa em cerca de 15 - 20 anos, e estudos mais detalhados de Beta Pictoris b fornecer-nos-ão importantes informações sobre a física e química da atmosfera de um planeta gigante jovem,” diz o estudante de investigação Mickael Bonnefoy.

O exoplaneta tem uma massa de cerca de nove vezes a massa de Júpiter, dispondo igualmente da massa e localização certas para explicar a deformação observada no interior do disco. Esta descoberta apresenta, por isso, alguma semelhança com a predição da existência de Neptuno pelos astrónomos Adams e Le Verrier no séc. XIX, baseada em observações da órbita de Urano.

“ Em conjunto com os planetas descobertos em torno das estrelas jovens de grande massa Fomalhaut e HR8799, a existência de Beta Pictoris b sugere que os super-Jupiters podem bem ser frequentes produtos derivados da formação planetária feita em torno de estrelas de grande massa,” explica Gael Chauvin, membro da equipa.

Tais planetas perturbam os discos que se encontram em torno das estrelas, criando estruturas que deverão ser facilmente observadas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), o telescópio revolucionário que se encontra em construção pelo ESO em conjunto com parceiros internacionais.

Obtiveram-se mais algumas imagens de outros candidatos a exoplanetas, mas todos eles se situam mais afastados da sua estrela hospedeira do que Beta Pictoris b. Se estivessem localizados no Sistema Solar, estariam todos próximo ou mesmo para além da órbita do planeta mais afastado do Sol, Neptuno. Os processos de formação destes planetas gigantes são provavelmente muito diferentes dos do nosso Sistema Solar e de Beta Pictoris.

“As imagens directas recentes de exoplanetas - muitas obtidas pelo VLT - ilustram bem a diversidade dos sistemas planetários,” diz Lagrange. “Entre todos eles, o caso de Beta Pictoris b é o mais promissor no sentido de poder ser um planeta que se formou de modo muito semelhante aos planetas gigantes do nosso Sistema Solar.”

Notas

[1] Os discos de restos de matéria são compostos por poeira resultante da colisão entre corpos grandes tais como planetas embrionários ou asteróides. São uma versão em ponto grande da banda de poeira zodiacal do nosso Sistema Solar. O disco em torno de Beta Pictoris foi o primeiro a ser obtido em imagem e sabe-se agora que se estende até cerca de 1000 vezes a distância entre a Terra e o Sol.

[2] NACO é um instrumento de óptica adaptativa montado no Very Large Telescope do ESO, situado no Chile. Graças à óptica adaptativa, os astrónomos podem retirar o efeito de imagem desfocada devido à atmosfera e obter imagens muito nítidas.

Informações adicionais

Este trabalho foi apresentado num artigo científico que sairá esta semana na revista Science (“A Giant Planet Imaged in the disk of the Young Star Beta Pictoris,” por A.-M. Lagrange et al.).

A equipa é composta por A.-M. Lagrange, M. Bonnefoy, G. Chauvin, D. Ehrenreich, e D. Mouillet (Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble, Université Joseph Fourier, CNRS, France), D. Apai (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), A. Boccaletti, D. Gratadour, D. Rouan, e S. Lacour (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, France), e M. Kasper (ESO).

O ESO, o Observatório Europeu do Sul, é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 14 países: Áustria, Alemanha, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Itália, Holanda, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico, no visível, mais avançado do mundo e o VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projecto astronómico que existe actualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 42 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

Links

• Artigo científico
• Mais informação: Exoplanet media kit

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1024, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.