Primeiro exoplaneta descoberto na história também pode ser visto em luz visível, graças a uma nova técnica.
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Astrônomos, usando a máquina de caça-planeta HARPS do Observatório La Silla ESO no Chile fizeram a detecção primeira direta do espectro de luz visível refletida de um exoplaneta. Estas observações também revelaram novas propriedades deste objeto famoso, o primeira exoplaneta descoberto ao redor de uma estrela normal da história: 51 Pegasi b. O resultado promete um futuro emocionante para esta técnica, particularmente com o advento dos instrumentos de próxima geração, tais como café expresso, no VLT e futuros telescópios, tais como o E-ELT.
O exoplaneta 51 Pegasi b encontra-se a alguns 50 anos-luz da terra na constelação de Pegasus. Foi descoberto em 1995 e será para sempre lembrado como o primeiro exoplaneta confirmado para ser encontrado orbitando uma estrela comum como o sol. Também é considerado como o arquétipo Júpiter quente — uma classe de planetas agora conhecido por ser relativamente comum, que são similares em tamanho e massa de Júpiter, mas orbitam muito mais perto de suas estrelas de pai.
Desde sua descoberta e marco, mais de 1900 exoplanetas em 1200 sistemas planetários foram confirmados mas, no ano do vigésimo aniversário da sua descoberta, o 51 Pegasi b retorna ao ringue mais uma vez para fornecer outro avanço nos estudos de exoplaneta.
A equipe que fez esta nova detecção foi liderada por Jorge Martins do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e a Universidade do Porto, em Portugal, que é atualmente um estudante de PhD na ESO no Chile. Eles usaram o espectrógrafo HARPS no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório La Silla, no Chile.
Atualmente, o método mais utilizado para analisar a atmosfera de um exoplaneta é observar o espectro da estrela hospedeira quando sua luz é filtrada através da atmosfera do planeta durante o trânsito — uma técnica conhecida como espectroscopia de transmissão. Uma abordagem alternativa é observar o sistema quando a estrela passa na frente do planeta, que fornece principalmente informações sobre temperatura do exoplaneta.
A nova técnica não depende de encontrar um trânsito planetário e assim potencialmente poder ser usada para estudar muitos mais exoplanetas. Ela permite que o espectro planetário seja detectado diretamente em luz visível, o que significa que podem-se inferir características diferentes do planeta que estão inacessíveis a outras técnicas.
O espectro da estrela é usado como um modelo para orientar uma busca por uma assinatura semelhante de luz que é esperado para ser refletida fora do planeta, enquanto ele descreve a sua órbita. Esta é uma tarefa extremamente difícil, uma vez que os planetas são incrivelmente fracos em comparação com suas estrelas deslumbrantes.
O sinal do planeta é também facilmente inundado por outras fontes de ruídos e pequenos efeitos. Diante de tais adversidades, o sucesso da técnica quando aplicada aos dados coletados em 51 Pegasi b fornece uma valiosa prova de conceito.
Jorge Martins explica: “este tipo de técnica de detecção é de grande importância científica, uma vez que permite-nos medir sua massa real e inclinação orbital, que é essencial para entender mais completamente o sistema do planeta. Isso também nos permite estimar a refletividade do planeta, ou albedo, que pode ser usado para inferir a composição de ambas superfície e atmosfera do planeta.”
51 Pegasi b tem uma massa cerca de metade de Júpiter e uma órbita com uma inclinação de cerca de nove graus na direção da terra. O planeta também parece ser maior do que Júpiter em diâmetro é altamente reflexivo. Estas são propriedades típicas para um Júpiter quente, que está muito perto de sua estrela mãe e exposto a intensa luz das estrelas.
O HARPAS foi essencial para o trabalho da equipe, mas o fato de que o resultado foi obtido usando o telescópio de 3,6 metros do ESO, que tem uma gama limitada de aplicação com esta técnica, é novidade para os astrônomos. Equipamentos existentes, assim vão ser superados por instrumentos muito mais avançados, como o Very Large Telescope do ESO e o futuro Telescópio Europeu Extremamente Grande (EELT)
“Nós esperamos agora ansiosamente a primeira luz do espectrógrafo expresso sobre o VLT para que possamos fazer estudos mais detalhados deste e de outros sistemas planetários,” conclui Nuno Santos, da IA e da Universidade do Porto, que é um co-autor do novo livro.
Esta pesquisa foi apresentada no artigo “Evidência para uma detecção direta espectroscópica da luz refletida de 51 Peg b”, por J. Martins et al, para aparecer no jornal astronomia & astrofísica em 22 de abril de 2015.
Fonte: Phys.