Astrônomos tiram uma foto rara de um pequeno exoplaneta a 400 anos-luz de distância

O exoplaneta 2M0437b está localizado em mais de 400 anos luz do nosso sistema solar. Adicionar à lista mais 4.500 exoplanetas confirmados Hoje em dia. Mas a maioria dos astrônomos conseguiu obter uma imagem deste planeta no início de sua vida, o que é especialmente raro. Esta descoberta pode lançar uma nova luz sobre o processo de formação do planeta e, ao mesmo tempo, lançar uma nova luz sobre a origem do sistema solar e da Terra.

Comparados com as estrelas que os orbitam, os exoplanetas são geralmente muito pequenos e escuros, o que significa que costumam ser muito fracos para serem detectados com as técnicas de observação atuais. Portanto, a obtenção de tais imagens de um exoplaneta recém-formado é um evento particularmente raro. 2M0437b é um dos menores exoplanetas já descobertos e, portanto, será o assunto de publicação em Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

Se os astrônomos estão felizes com essa descoberta, é porque ela provavelmente trará novos elementos que ajudarão a entender melhor o processo de formação dos planetas. ” Ao analisar a luz deste planeta, podemos dizer algo sobre sua formação e, possivelmente, onde e como ela se formou no longo e extinto disco de gás e poeira em torno de sua estrela hospedeira. “,” Eric Gaidos explicou, astrônomo da Universidade do Havaí e co-autor do estudo.

As coisas não são fáceis de identificar

Exoplanetas eram suspeitos já no século 16, mas as primeiras amostras não foram oficialmente descobertas até a década de 1990, graças ao Arecibo Radio Telescope (agora fora de serviço, depois de O colapso de sua estrutura em dezembro de 2020) A detecção direta de exoplanetas, que envolve a análise da luz emitida por sua estrela, é extremamente rara. O primeiro exoplaneta capturado no início de sua vida é PDS 70b, em julho de 2018.

Na maioria das vezes, os astrônomos escolhem métodos indiretos, focalizando a estrela hospedeira. No método denominado “trânsito”, o princípio é detectar uma discrepância na luminosidade da estrela quando o planeta passa na frente (quando então se encontra entre a estrela e o ponto de observação); A diminuição da luminosidade detectada é proporcional ao tamanho do planeta, e também permite deduzir a massa do planeta.

Outro método de detecção indireta é o método da velocidade radial; É o mais utilizado e permitiu a descoberta de muitos exoplanetas. Devido à gravidade dos planetas girando em torno da estrela, esta também descreve leves movimentos oscilantes, causando uma mudança no comprimento de onda de sua luz. Assim, a espectroscopia de ondas ópticas pode traduzir a presença de exoplanetas e até possibilitar o cálculo de sua massa.

Esses dois tipos de sinais são mais fáceis de detectar quando o planeta é muito massivo e muito próximo da estrela – portanto, a maioria dos exoplanetas confirmados são massivos e em órbitas próximas. No entanto, exoplanetas que estão muito próximos de sua estrela são difíceis de obter imagens diretamente, porque tendem a ser bastante obscurecidos pela luz de sua estrela.

Três anos de monitoramento para confirmar a descoberta

O exoplaneta 2M0437b é muito massivo, várias vezes maior que Júpiter, de acordo com os pesquisadores. Felizmente, também está muito longe de sua estrela hospedeira, 2M0437 – cerca de 100 UA (para comparação, Plutão está a cerca de 40 UA do Sol). Os exoplanetas que estão muito longe de sua estrela são geralmente muito frios para emitir radiação infravermelha detectável, mas 2M0437b ainda é jovem (tem “apenas alguns milhões de anos”), o que significa que ainda é relativamente quente.

Os processos de formação planetária fazem com que sua temperatura suba para quase 1200 graus Celsius. Portanto, o exoplaneta 2M0437b emite fracamente no infravermelho, mas o suficiente para ser detectado pelo telescópio Subaru localizado no Havaí, mesmo a 417 anos-luz de distância! Ela foi vista pela primeira vez em 2018 por Teruyuki Hirano. Observações de acompanhamento foram feitas por três anos no Observatório WM Keck, que tem dois telescópios poderosos (Keck I e Keck II) para observação no visível e no infravermelho próximo.

Gaidos e seus colaboradores acompanharam de perto os movimentos da estrela 2M0437 para verificar se 2M0437b estava acompanhando o movimento. Usando a câmera infravermelha próxima de segunda geração do observatório (NIRC2), junto com o sistema ótico adaptativo do telescópio Keck II, a equipe foi capaz de confirmar que o planeta 2M0437b era de fato um companheiro da estrela, ao invés de um objeto distante. ” Eventualmente, podemos até ser capazes de medir seu movimento orbital em torno da estrela. Adiciona Adam Krause, professor do Departamento de Astronomia da Universidade do Texas em Austin e co-autor do artigo. As observações levaram três anos porque a estrela estava se movendo lentamente no céu.

Esta nova dupla até agora só foi observada da Terra – o que requer correção para o efeito de distorção causado pela atmosfera da Terra. Portanto, a equipe acredita que pode ser interessante observar este sistema usando o Hubble e futuros telescópios espaciais, como James Webb.

Essas observações do espaço podem fornecer muitos outros dados sobre a estrela hospedeira, tornando possível estimar com precisão sua idade e massa, por exemplo. Eles também podem detectar assinaturas químicas da atmosfera de 2M0437b, permitindo que os astrônomos entendam melhor como o planeta se formou. ” Todos nós esperamos por mais dessas descobertas e estudos mais detalhados desses planetas usando futuras tecnologias e telescópios. Michael Liu, astrônomo da Universidade do Havaí e co-autor do estudo, conclui.

Recursos : arXiv e E. Gaidos et al. E Observatório WM Keck.