Nota de Imprensa

População de planetas é numerosa

Planetas em torno de estrelas são a regra e não a excepção

11 de Janeiro de 2012

Uma equipa internacional, que inclui três astrónomos do Observatório Europeu do Sul (ESO), utilizou a técnica de microlente gravitacional para determinar quão comuns são os planetas na Via Láctea. Após uma busca que durou seis anos e onde se observaram milhões de estrelas, a equipa concluiu que os planetas em torno de estrelas são a regra e não a excepção. Os resultados serão publicados na revista Nature a 12 de Janeiro de 2012.

Durante os últimos 16 anos, os astrónomos detetaram mais de 700 exoplanetas confirmados [1] e começaram a estudar os espectros (eso1002) e as atmosferas (1047) desses mundos. Embora o estudo das propriedades dos exoplanetas individuais seja extremamente importante, uma questão básica permanece: quão comuns são os planetas na Via Láctea?

A maioria dos exoplanetas conhecidos foram encontrados ou pelo efeito gravitacional que exercem sobre a sua estrela hospedeira ou por passagem em frente da estrela diminuindo-lhe ligeiramente o brilho. Ambas as técnicas são muito mais sensíveis a planetas que ou são de grande massa ou se encontram próximo das suas estrelas. Por consequência, muitos planetas terão escapado a estes métodos de deteção.

Uma equipa internacional de astrónomos procurou exoplanetas utilizando um método totalmente diferente - as microlentes gravitacionais - o qual permite detetar planetas num grande intervalo de massas e também os que se encontram muito mais afastados das suas estrelas.

Arnaud Cassan (Institut d’Astrophysique de Paris), autor principal do artigo na Nature explica: “Durante seis anos procurámos evidências de exoplanetas a partir de observações de microlentes. Curisosamente, os dados mostram que os planetas são mais comuns na nossa Galáxia do que as estrelas. Descobrimos também que os planetas mais leves, tais como super-Terras ou Neptunos frios, são mais comuns do que os planetas mais pesados.”

Os astrónomos utilizaram observações, fornecidas pelas equipas PLANET [2] e OGLE [3],  nas quais os exoplanetas são detetados pelo modo como o campo gravitacional das suas estrelas hospedeiras, combinado com o de possíveis planetas, atua como uma lente, ampliando a luz de uma estrela de campo de fundo. Se a estrela que atua como uma lente tem um planeta em órbita, esse planeta pode contribuir de forma detetável ao efeito de brilho provocado na estrela de fundo.

Jean-Philippe Beaulieu (Institut d’Astrophysique de Paris), líder da rede PLANET acrescenta:” A rede PLANET foi fundada para seguir os efeitos de microlente que se mostravam promissores, com uma rede de telescópios em todo o mundo, situados no hemisfério sul, desde a Austrália e África do Sul até ao Chile. Os telescópios do ESO contribuíram de forma significativa para estes rastreios.”

As microlentes gravitacionais  são uma ferramenta poderosa, com o potencial de conseguirem detetar exoplanetas que não poderiam ser descobertos de outro modo. No entanto, é necessário o alinhamento, bastante raro, entre a estrela de fundo e a estrela que atua como lente para que possamos observar este evento. E para descobrir um planeta é preciso ainda que a órbita do planeta se encontre igualmente alinhada com a das estrelas, o que é ainda mais raro.

Embora encontrar um planeta por meio de microlente esteja longe de ser uma tarefa fácil pelas razões aqui apresentadas, nos seis anos de procura utilizando dados de microlente para a análise, três exoplanetas foram efetivamente detetados nas buscas PLANET e OGLE: uma super-Terra [4] e planetas com massas comparáveis à de Neptuno e à de Júpiter. Em termos de microlente este é um resultado excepcional. Ao detetar três planetas, ou os astrónomos tiveram imensa sorte e acertaram no jackpot apesar da baixa probabilidade, ou os planetas são tão abundantes na Via Láctea que este resultado era praticamente inevitável [5].

Os astrónomos combinaram seguidamente a informação sobre os três exoplanetas detetados com sete anteriores deteções e com um enorme número de não-deteções durante os seis anos do trabalho. A conclusão foi que uma em cada seis estrelas estudadas possui um planeta com massa semelhante à de Júpiter, metade têm planetas com a massa de Neptuno e dois terços têm super-Terras. O rastreio era muito sensível a planetas situados entre 75 milhões de quilómetros e 1.5 mil milhões de quilómetros de distância às suas estrelas (no Sistema Solar estes valores correspondem a todos os planetas entre Vénus e Saturno) e com massas que vão desde cinco massas terrestres até dez massas de Júpiter.

A combinação destes resultados sugere que o número médio de planetas em torno de uma estrela seja maior que um. Ou seja, os planetas serão a regra e não a excepção.

“Anteriormente pensava-se que a Terra seria única na nossa Galáxia. Mas agora parece que literalmente milhares de milhões de planetas com massas semelhantes à da Terra orbitam estrelas da Via Láctea,” conclui Daniel Kubas, co-autor do artigo científico.

Notas

[1] A missão Kepler está a descobrir um número enorme de candidatos a exoplanetas, os quais não se encontram incluídos neste  número.

[2] Sigla do inglês “Probing Lensing Anomalies NETwork”. Mais de metade dos dados do rastreio PLANET utilizados neste estudo foram obtidos com o telescópio dinamarquês de 1.54 metros instalado no Observatório de La Silla do ESO.

[3] Sigla do inglês “Optical Gravitational Lensing Experiment”.

[4] Uma super-Terra tem uma massa entre duas a dez vezes a da Terra. Até agora foram publicados um total de 12 planetas detetados pela técnica de microlente, utilizando diversas estratégias observacionais.

[5] Os astrónomos observaram milhões de estrelas à procura de eventos de microlente. Apenas 3247 desses eventos foram encontrados entre 2002 e 2007, uma vez que o alinhamento necessário é muito raro. Resultados estatísticos foram inferidos a partir das deteções e não-deteções de uma sub-amostra representativa de 440 curvas de luz.

Informações adicionais

Este trabalho foi apresentado no artigo científico, “One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations”, por A. Cassan et al., que será publicado no número de 12 de Janeiro da revista Nature.

A equipa é composta por A. Cassan (Institut dʼAstrophysique de Paris, França [IAP]; ESO), D. Kubas (IAP), J.-P. Beaulieu (IAP), M. Dominik (University of St Andrews, Reino Unido), K. Horne (University of St Andrews), J. Greenhill (University of Tasmania, Austrália), J. Wambsganss (Universidade de Heidelberg, Alemanha), J. Menzies (South African Astronomical Observatory), A. Williams (Perth Observatory, Austrália), U. G. Jørgensen (Instituto Niels Bohr, Copenhaga, Dinamarca), A. Udalski (Observatório da Universidade de Varsóvia, Polónia), M. D. Albrow (University of Canterbury, Nova Zelândia),  D. P. Bennett (University of Notre Dame, Notre Dame, EUA), V. Batista (IAP), S. Brillant (ESO), J. A. R. Caldwell (McDonald Observatory, Fort Davis, EUA), A. Cole (University of Tasmania), Ch. Coutures (IAP), K. Cook (Lawrence Livermore National Laboratory, EUA), S. Dieters (University of Tasmania), D. Dominis Prester (Universidade de Rijeka, Croácia), J. Donatowicz (Universidade Técnica de Viena, Áustria), P. Fouqué (Université de Toulouse, França), K. Hill (University of Tasmania), N. Kains (ESO), S. Kane (NASA Exoplanet Science Institute, Caltech, EUA), J.-B. Marquette (IAP), K. R. Pollard (University of Canterbury, Nova Zelândia), K. C. Sahu (STScI, Baltimore, EUA), C. Vinter (Instituto Niels Bohr), D. Warren (University of Tasmania), B. Watson (University of Tasmania), M. Zub (Universidade de Heidelberg), T. Sumi (Universidade de Nagoya, Japão), M. K. Szymański (Observatório da Universidade de Varsóvia), M. Kubiak (Observatório da Universidade de Varsóvia), R. Poleski (Observatório da Universidade de Varsóvia), I. Soszynski (Observatório da Universidade de Varsóvia), K. Ulaczyk (Observatório da Universidade de Varsóvia), G. Pietrzyński (Observatório da Universidade de Varsóvia), Ł. Wyrzykowski (Observatório da Universidade de Varsóvia).

O ano de 2012 marca o quinquagésimo aniversário da fundação do Observatório Europeu do Sul (ESO). O ESO 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 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, 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 óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio da classe dos 40 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

Links

• Artigo científico na Nature
• Press release at STScI, Baltimore

Contactos

Arnaud Cassan
Institut d'Astrophysique de Paris
Université Pierre et Marie Curie, Paris, France
Tel: +33 1 44 32 80 00
Email: cassan@iap.fr

Daniel Kubas
c/o European Southern Observatory
Email: dkubas@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
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Margarida Serote (Contacto de imprensa em Portugal)
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1204, 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.