Nota de Imprensa

Encontrado primeiro planeta em torno de uma gémea solar pertencente a um enxame estelar

Busca de seis anos efectuada com o HARPS descobre três novos planetas em Messier 67

15 de Janeiro de 2014

Os astrónomos utilizaram o detector de planetas HARPS do ESO, no Chile, assim como outros telescópios, para descobrir três planetas em torno de estrelas pertencentes ao enxame estelar aberto Messier 67. Embora mais de um milhar de planetas fora do Sistema Solar seja já conhecido, apenas alguns foram descobertos em enxames estelares. Curiosamente, um destes novos exoplanetas orbita uma estrela rara. Trata-se duma gémea solar - uma estrela que é, em todos os aspectos, praticamente idêntica ao Sol.

Sabemos hoje que os planetas que orbitam estrelas fora do Sistema Solar são muito comuns. Têm-se detectado planetas em torno de estrelas de várias idades e composições químicas, espalhados um pouco por todo o céu. No entanto, e até agora, têm-se encontrado muito poucos planetas no interior de enxames estelares [1], o que é relativamente estranho já que a maioria das estrelas nasce precisamente no seio destes enxames. Os astrónomos têm-se perguntado se este facto não significará que existe algo diferente na formação  planetária em enxames estelares que explique esta estranha escassez.

Anna Brucalassi (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Alemanha), autora principal deste novo estudo, e a sua equipa quiseram investigar este assunto. “No enxame estelar Messier 67 as estrelas têm todas a mesma idade e composição do Sol, o que torna este local um laboratório perfeito para estudar quantos planetas se formam num ambiente tão populado e investigar se se formam essencialmente em torno de estrelas de maior ou de menor massa.”

A equipa utilizou o instrumento HARPS, o detector de planetas montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, no Observatório de La Silla. Os resultado foram complementados com observações efectuadas por outros observatórios do mundo [2]. A equipa monitorizou cuidadosamente 88 estrelas seleccionadas no enxame Messier 67 [3], durante um período de seis anos, procurando os pequeníssimos movimentos das estrelas, que se aproximam ou afastam da Terra, e que revelam a presença de planetas na sua órbita.

Este enxame situa-se a cerca de 2500 anos-luz de distância na constelação do Caranguejo e contém aproximadamente 500 estrelas. Muitas das estrelas do enxame são mais ténues do que as que são normalmente alvo de buscas de exoplanetas, por isso tentar detectar o sinal muito fraco dos possíveis planetas levou o HARPS aos seus limites.

Foram descobertos três planetas, dois em órbita de estrelas semelhantes ao Sol e um em órbita de uma estrela gigante vermelha, mais evoluída e de maior massa. Os primeiros dois planetas têm ambos um terço da massa de Júpiter e orbitam as suas estrelas hospedeiras em sete e cinco dias, respectivamente. O terceiro planeta demora 122 dias a completar a sua órbita e possui mais massa que Júpiter [4].

O primeiro destes planetas mostrou estar em órbita de uma estrela extraordinária - uma das mais similares gémeas solares identificada até hoje, praticamente idêntica ao Sol (eso1337) [5]. Esta é a primeira gémea solar situada num enxame onde se encontrou um planeta em sua órbita.

Dois dos três planetas são do tipo “Júpiter quente” - planetas comparáveis a Júpiter em termos de tamanho, mas muito mais próximo das suas estrelas progenitoras e consequentemente muito mais quentes. Os três planetas situam-se mais perto das suas estrelas do que a zona habitável, local onde pode existir água no estado líquido.

“Estes novos resultados mostram que os planetas nos enxames estelares abertos são tão comuns como em torno de estrelas isoladas - no entanto, não são fáceis de detectar,” acrescenta Luca Pasquini (ESO, Garching, Alemanha), co-autor do novo artigo científico que descreve este trabalho [6]. “Os novos resultados contrastam com trabalho anterior que não conseguiu detectar planetas em enxames, mas corrobora com algumas observações mais recentes. Vamos continuar a observar este enxame para descobrir como é que as estrelas, com e sem planetas, diferem em massa e composição química.”

Notas

[1] Os enxames estelares podem ser de dois tipos. Os enxames abertos são grupos de estrelas que se formaram ao mesmo tempo a partir de uma única nuvem de gás e poeira num passado recente. Encontram-se essencialmente nos braços em espiral de galáxias como a Via Láctea. Por outro lado, os enxames globulares são colecções muito maiores e esféricas de estrelas muito mais antigas que orbitam o centro de uma galáxia. Apesar de buscas cuidadosas, não foram encontrados planetas em enxames globulares e encontraram-se menos de seis em enxames abertos. Descobriram-se também, nos últimos dois anos, exoplanetas nos enxames NGC 6811 e Messier 44 e mais recentemente detectou-se um no brilhante enxame próximo das Hyades.

[2] Este trabalho utilizou igualmente observações do instrumento SOPHIE, instalado no Observatoire de Haute-Provence, em França, do Telescópio suíço de 1,2 metros Leonhard Euler, situado no Observatório de La Silla do ESO, no Chile e do Telescópio Hobby Eberly, Texas, EUA.

[3] A maior parte dos enxames abertos dissipam-se após algumas dezenas de milhões de anos. No entanto, os enxames que se formam com uma maior densidade de estrelas podem manter-se coesos muito mais tempo. O Messier 67 é um exemplo de um tal enxame mais velho com uma vida mais longa, sendo um dos mais bem estudados deste tipo, situados próximo da Terra.

[4] As massas estimadas dos planetas observados pelo método das velocidades radiais correspondem a limites inferiores: se a órbita do planeta for muito inclinada, a sua massa pode ser maior e criar o mesmo efeito observado.

[5] As gémeas solares, as estrelas análogas ao Sol  e as estrelas do tipo solar são categorias de estrelas classificadas de acordo com a sua semelhança ao Sol. As gémeas solares são as mais parecidas ao Sol, uma vez que apresentam massas, temperaturas e abundâncias químicas muito similares. As gémeas solares são muito raras, mas as outras classes, onde as semelhanças são menos precisas, são muito mais comuns.

[6] Esta taxa de detecção  de 3 planetas numa amostra de 88 estrelas no Messier 67 encontra-se próximo da frequência média de planetas detectados em torno de estrelas que não são membros de enxames.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Three planetary companions around M67 stars“, de A. Brucalassi et al., que será publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa é composta por A. Brucalassi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha [MPE]; Sternwarte, Munich, Alemanha), L. Pasquini (ESO, Garching, Alemanha), R. Saglia (MPE; Sternwarte), M.T. Ruiz (Universidad de Chile, Santiago, Chile), P. Bonifacio (GEPI, Observatoire de Paris, CNRS, Univ. Paris Diderot, França), L. R. Bedin (INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itália), K. Biazzo (INAF - Osservatorio Astronomico di Catania, Catania, Itália), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), C. Lovis (Observatoire de Geneve, Suíça) e S. Randich (INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florença, Itália).

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 de 39 metros que observará na banda do visível e do infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Artigo científico: A&A letter
• Fotografias do telescópio de 3,6 metros do ESO

Contactos

Anna Brucalassi
Max Planck Institut for Extraterrestrial Physics
Garching, Germany
Tel: +49 89 30000 3022
Email: abrucala@mpe.mpg.de

Luca Pasquini
ESO
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6792
Email: lpasquin@eso.org

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1402, 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.