Tecnologia Científica

VLBA encontra planeta orbitando estrela pequena e fria
Espera-se que esta técnica, chamada técnica astromanãtrica, seja particularmente boa para detectar planetas do tipo Jaºpiter em a³rbitas distantes da estrela.
Por Observatório Nacional de Radioastronomia - 04/08/2020


A ilustração mostra como o movimento da estrela em torno do centro de massa entre ela e o planeta causa uma "oscilação" em seu movimento no Espaço. A capacidade do VLBA de detectar esse efeito minaºsculo revelou a presença do planeta. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

Usando a "visão" de ra¡dio super na­tida do Very Long Baseline Array (VLBA) da National Science Foundation, os astrônomos descobriram um planeta do tamanho de Saturno orbitando de perto uma estrela pequena e fria a 35 anos-luz da Terra. Esta éa primeira descoberta de um planeta extra-solar com um radiotelesca³pio usando uma técnica que requer medidas extremamente precisas da posição de uma estrela no canãu, e apenas a segunda descoberta do planeta para essa técnica e para os radiotelesca³pios.

A técnica éconhecida hámuito tempo, mas tem se mostrado difa­cil de usar. Envolve rastrear o movimento real da estrela no espaço e, em seguida, detectar uma minaºscula "oscilação" nesse movimento causada pelo efeito gravitacional do planeta. A estrela e o planeta orbitam um local que representa o centro de massa de ambos. O planeta érevelado indiretamente se esse local, chamado de baricentro, estiver longe o suficiente do centro da estrela para causar uma oscilação detecta¡vel por um telesca³pio.

Espera-se que esta técnica, chamada técnica astromanãtrica, seja particularmente boa para detectar planetas do tipo Jaºpiter em a³rbitas distantes da estrela. Isso ocorre porque quando um planeta massivo orbita uma estrela, a oscilação produzida na estrela aumenta com uma maior separação entre o planeta e a estrela, e a uma determinada distância da estrela, quanto mais massivo o planeta, maior a oscilação produzida.

A partir de junho de 2018 e continuando por um ano e meio, os astrônomos rastrearam uma estrela chamada TVLM 513-46546, uma anãlegal com menos de um danãcimo da massa de nosso Sol. Além disso, eles usaram dados de nove observações anteriores da estrela no VLBA entre mara§o de 2010 e agosto de 2011.

Uma análise extensa dos dados desses períodos revelou uma oscilação reveladora no movimento da estrela, indicando a presença de um planeta compara¡vel em massa a Saturno, orbitando a estrela uma vez a cada 221 dias. Este planeta estãomais pra³ximo da estrela do que Mercaºrio estãoao sol.

Estrelas pequenas e legais, como a TVLM 513-46546, são o tipo estelar mais numeroso da nossa Via La¡ctea, e muitas delas tem planetas menores, compara¡veis ​​a  Terra e Marte.

"Espera-se que planetas gigantes, como Jaºpiter e Saturno, sejam raros em torno de estrelas pequenas como esta, e a técnica astromanãtrica émelhor para encontrar planetas do tipo Jaºpiter em a³rbitas largas, então ficamos surpresos ao encontrar uma massa menor, do tipo Saturno planeta em uma a³rbita relativamente compacta. Espera¡vamos encontrar um planeta mais massivo , semelhante a Jaºpiter, em uma a³rbita mais ampla ", disse Salvador Curiel, da Universidade Nacional Auta´noma do Manãxico. "Detectar os movimentos orbitais deste companheiro planetario de massa sub-Jaºpiter em uma a³rbita tão compacta foi um grande desafio", acrescentou.
 
Mais de 4.200 planetas foram descobertos orbitando outras estrelas além do Sol, mas o planeta ao redor da TVLM 513-46546 éapenas o segundo a ser encontrado usando a técnica astromanãtrica. Outro manãtodo de muito sucesso, chamado de técnica de velocidade radial, também se baseia no efeito gravitacional do planeta sobre a estrela. Essa técnica detecta a ligeira aceleração da estrela, na direção ou fora da Terra, causada pelo movimento da estrela em torno do baricentro.

"Nosso manãtodo complementa o manãtodo de velocidade radial, que émaissensívelaos planetas que orbitam em a³rbitas próximas, enquanto o nosso émaissensívela planetas massivos em a³rbitas mais distantes da estrela", disse Gisela Ortiz-Leon, do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Alemanha. "De fato, essas outras técnicas encontraram apenas alguns planetas com caracteri­sticas como massa do planeta, tamanho orbital e massa de estrelas hospedeiras, semelhantes ao planeta que encontramos. Acreditamos que o VLBA e a técnica de astrometria em geral poderiam revelar muitos planetas mais semelhantes ".

Uma terceira técnica, chamada manãtodo de tra¢nsito, também muito bem-sucedida, detecta o leve escurecimento da luz da estrela quando um planeta passa na frente dela, como visto da Terra.

O manãtodo astromanãtrico tem sido bem-sucedido na detecção de sistemas estelares binários pra³ximos e foi reconhecido no ini­cio do século 19 como um meio potencial de descobrir planetas extra- solares . Ao longo dos anos, várias dessas descobertas foram anunciadas e depois não sobreviveram a um exame mais aprofundado. A dificuldade éque a oscilação estelar produzida por um planeta étão pequena quando vista da Terra que requer extraordina¡ria precisão nas medições posicionais.

"O VLBA, com antenas separadas por até5.000 milhas, nos proporcionou o grande poder de resolução e a precisão extremamente alta necessa¡ria para essa descoberta", disse Amy Mioduszewski, do Observatório Nacional de Radioastronomia. "Além disso, as melhorias feitas na sensibilidade do VLBA nos deram a qualidade dos dados que tornaram possí­vel fazer esse trabalho agora", acrescentou.

Curiel, Ortiz-Leon, Mioduszewski e Rosa Torres da Universidade de Guadalajara, no Manãxico, relataram suas descobertas no Astronomical Journal .

 

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