Nota de Imprensa

Telescópio do ESO captura a primeira imagem de sempre de um sistema planetário múltiplo em órbita de uma estrela do tipo do Sol

22 de Julho de 2020

O Very Large Telescope do ESO obteve a primeira imagem de sempre de uma estrela jovem semelhante ao Sol acompanhada por dois exoplanetas gigantes. Imagens de sistemas com vários exoplanetas são extremamente raras e, até agora, os astrónomos nunca tinham observado de forma direta mais do que um planeta em órbita de uma estrela do tipo solar. Estas observações ajudam os cientistas a compreender melhor como é que os planetas se formaram e evoluíram em órbita do nosso Sol.

Há cerca de dois meses, o ESO descobriu um sistema planetário a formar-se, revelado numa imagem nova extraordinária obtida pelo VLT. Agora, com o auxílio do mesmo telescópio e também do mesmo instrumento, obteve-se a primeira imagem direta de um sistema planetário em órbita  de uma estrela semelhante ao nosso Sol, situada a cerca de 300 anos-luz de distância e conhecida por TYC 8998-760-1.

“Esta descoberta pode ser comparada a tirar uma fotografia a um ambiente muito semelhante ao nosso Sistema Solar, mas numa fase muito mais precoce da sua evolução,” disse Alexander Bohn, estudante de doutoramento da Universidade de Leiden, na Holanda, que liderou este novo trabalho publicado hoje na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

“Apesar dos astrónomos terem detectado de forma indireta milhares de planetas na nossa Galáxia, apenas uma fração muito pequena destes objetos foi observados de forma direta,” explica o co-autor do estudo Matthew Kenworthy, Professor Associado na Universidade de Leiden, acrescentando que “as observações diretas são importantes para a procura de ambientes que possam sustentar vida.” Imagens diretas de dois ou mais exoplanetas em órbita da mesma estrela são ainda mais raras; apenas dois destes sistemas foram observados de forma direta até à data, ambos em torno de estrelas marcadamente diferentes do nosso Sol. A nova imagem obtida com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO é a primeira imagem direta de mais de um exoplaneta em órbita de uma estrela do tipo solar. O VLT foi também o primeiro telescópio a observar diretamente um exoplaneta, quando capturou em 2004 um pontinho de luz em torno de uma anã castanha, um tipo de estrela “falhada”.

“A nossa equipa capturou a primeira imagem de dois companheiros gigantes gasosos que orbitam uma estrela jovem parecida ao Sol,” disse Maddalena Reggiani, investigadora de pós-doutoramento na KU Leuven, Bélgica, que também participou no estudo. Os dois planetas podem ser vistos na nova imagem como dois pontos de luz brilhante afastados da sua estrela progenitora, a qual se encontra no canto superior esquerdo da imagem (veja a imagem completa). Ao obter diferentes imagens em momentos diferentes, a equipa conseguiu destacar estes planetas das estrelas de fundo.

Os dois gigantes gasosos orbitam a sua estrela hospedeira a distâncias de 160 e cerca de 320 vezes a distância entre a Terra e o Sol, o que coloca estes planetas muito mais distantes da sua estrela do que Júpiter e Saturno, também eles gigantes gasosos, se encontram do Sol (situados a apenas 5 e 10 vezes a distância Terra-Sol, respetivamente). A equipa descobriu também que os dois exoplanetas são muito mais pesados do que os do nosso Sistema Solar; o planeta mais interior apresenta uma massa 14 vezes maior do que a massa de Júpiter e o mais exterior tem uma massa 6 vezes maior que esse valor.

A equipa de Bohn obteve imagens deste sistema enquanto procurava planetas gigantes jovens em torno de estrelas semelhantes ao nosso Sol mas mais jovens. A estrela TYC 8998-760-1 tem apenas 17 milhões de anos de idade e situa-se na constelação austral da Mosca. Bohn descreve esta estrela como sendo “uma versão muito jovem do nosso próprio Sol.”

A obtenção destas imagens deveu-se ao elevado desempenho do instrumento SPHERE montado no VLT do ESO no deserto chileno do Atacama. O SPHERE bloqueia a luz brilhante da estrela com um aparelho chamado coronógrafo, o que faz com que consigamos observar os planetas que a orbitam, apesar destes serem muito mais ténues. Enquanto os planetas mais velhos, tais como os que existem no nosso Sistema Solar, são demasiado frios para poderem ser descobertos através desta técnica, os planetas mais jovens são mais quentes e por isso brilham mais intensamente na radiação infravermelha. Ao obter várias imagens ao longo de todo o ano passado, e também fazendo uso de dados mais antigos (até 2017), a equipa de investigadores confirmou que estes dois planetas fazem parte deste sistema estelar.

Mais observações do sistema, incluindo observações que serão realizadas com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, permitirão aos astrónomos testar se estes planetas se formaram nas suas posições atuais, longe da estrela, ou se migraram de outros lados. O ELT ajudará também a investigar a interação entre dois planetas jovens no mesmo sistema. Bohn conclui: “A possibilidade de que futuros instrumentos, tais como os que estarão disponíveis no ELT, sejam capazes de detectar planetas com massas ainda mais pequenas em torno desta estrela, assinala um marco importante no estudo e compreensão de sistemas planetários múltiplos, com implicações potenciais na história do nosso próprio Sistema Solar.”

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1” publicado na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

A equipa é composta por Alexander J. Bohn (Observatório de Leiden, Universidade de Leiden, Holanda), Matthew A. Kenworthy (Observatório de Leiden, Holanda), Christian Ginski (Instituto de Astronomia Anton Pannekoek, Universidade de Amsterdam e Observatório de Leiden, Holanda), Steven Rieder (University of Exeter, Physics Department, RU), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, EUA e Department of Physics & Astronomy, University of Rochester, EUA), Tiffany Meshkat (IPAC, California Institute of Technology, EUA), Mark J. Pecaut (Rockhurst University, Department of Physics, EUA), Maddalena Reggiani (Instituto de Astronomia, KU Leuven, Bélgica), Jozua de Boer (Observatório de Leiden, Holanda), Christoph U. Keller (Observatório de Leiden, Holanda), Frans Snik (Observatório de Leiden, Holanda) e John Southworth (Keele University, RU).

Para comentários externos sobre o artigo, queira por favor contactar o astrónomo do ESO Carlo Manara (cmanara@eso.org), o qual não participou no estudo.

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação 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 e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

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Contactos

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Leiden, The Netherlands
Tel: +31 (0)71 527 8150
Email: bohn@strw.leidenuniv.nl

Matthew Kenworthy
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 64 172 0331
Email: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Maddalena Reggiani
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
Tel: +32 16 19 31 99
Email: maddalena.reggiani@kuleuven.be

Carlo Manara (astronomer who did not participate in the study; contact for external comment)
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49 (0) 89 3200 6298
Email: cmanara@eso.org

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2011, 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.