Astrónomos da Universidade da Califórnia, em Irvine, descobriram um exoplaneta que se encontra dentro da zona habitável da sua estrela, uma região onde as temperaturas podem permitir a existência de água líquida na sua superfície. A água líquida é considerada essencial para todas as formas de vida conhecidas atualmente. O planeta está localizado numa parte relativamente próxima da Via Láctea e parece ter uma estrutura rochosa semelhante à da Terra. Sua massa é várias vezes maior e pertence à categoria de “super Terra”.
A equipa da UC Irvine e os seus colaboradores descrevem a sua análise do planeta num artigo publicado recentemente na revista Nature. revista astronômica.
“Descobrimos tantos exoplanetas até agora que descobrir um novo não é grande coisa”, disse o co-autor Paul Robertson, professor associado de física e astronomia na Universidade da Califórnia, Irvine. “O que é particularmente valioso nisto é que a sua estrela hospedeira está próxima, a cerca de 18 anos-luz de distância. Em termos cósmicos, está quase aqui ao lado.”
Estudando planetas orbitando estrelas anãs M ativas
O planeta recém-descoberto, denominado GJ 251 c, orbita uma estrela anã M, um dos tipos de estrelas mais comuns e mais antigos da nossa galáxia. As anãs do tipo M frequentemente exibem atividade estelar significativa, incluindo manchas estelares (regiões frias e escuras na superfície de uma estrela) e erupções (explosões repentinas de energia externa para longe da estrela). Estas mudanças podem imitar os sinais subtis de velocidade radial que os astrónomos procuram, tornando por vezes difícil determinar se um planeta está realmente presente.
Mesmo assim, a proximidade do planeta com a Terra torna-o um forte candidato para imagens diretas usando o Telescópio de Trinta Metros atualmente em desenvolvimento na Universidade da Califórnia.
Os grandes espelhos planeados para o TMT poderiam observar diretamente mundos ténues como GJ 251 c e avaliar se poderia haver presença de água.
“O TMT será o único telescópio com resolução suficiente para obter imagens de tais exoplanetas. Isto não seria possível com telescópios mais pequenos,” disse o Dr. Corey Beard, cientista de dados da Design West Technologies, ex-aluno da equipa de Robertson e principal autor do estudo.
Instrumento de alta precisão revela sinais planetários sutis
A equipe detectou GJ 251 c usando dados do Habitable Zone Planet Explorer e do NEID, instrumentos de precisão projetados especificamente para identificar exoplanetas, ambos os quais Robertson ajudou a desenvolver. Estas ferramentas medem o pequeno impacto que um planeta em órbita tem na sua estrela.
À medida que GJ 251 c atrai a estrela com a sua gravidade, cria pequenas mudanças periódicas na luz da estrela. O HPF regista estas mudanças, chamadas assinaturas de velocidade radial, e os astrónomos utilizam-nas para confirmar que as estrelas estão a ser afetadas por planetas em órbita.
O HPF também ajuda a reduzir o impacto da atividade das anãs M, fazendo observações na região do infravermelho, uma região do espectro onde os sinais prejudiciais das estrelas são mais fracos.
O modelo computacional da equipe atingiu um nível de significância estatística forte o suficiente para classificar GJ 251 c como um candidato a exoplaneta, reforçando a necessidade de usar imagens diretas do TMT para verificar suas propriedades.
Preparando-se para a próxima geração de telescópios
“Com este sistema, estamos na vanguarda da tecnologia e dos métodos analíticos”, disse Beard. “Embora a sua descoberta seja estatisticamente significativa, ainda estamos a determinar o estado do planeta devido às incertezas nos nossos instrumentos e métodos. Precisamos de telescópios da próxima geração para obter imagens diretas deste candidato, mas também precisamos de investimento comunitário.”
Beard e Robertson esperam que as suas descobertas encorajem a comunidade de investigação de exoplanetas a realizar mais estudos sobre GJ 251 c, especialmente à medida que novos observatórios terrestres, como o Telescópio de Trinta Metros, se aproximam do estado operacional.
Os co-autores deste trabalho incluem Jack Lubin, da UCLA; Eric Ford e Suvrath Mahadevan, da Universidade Estadual da Pensilvânia; Gudmundur Stefansson da Universidade Holandesa; e Eric Wolf, da Universidade do Colorado, Boulder.
Esta pesquisa foi apoiada pela NSF HPF Exoplanet Survey Grant AST-2108493 e pela NASA/NSF NN-EXPLORE Program Grant (Grant No. 1716038); Programa ICAR da NASA 80NSSC23K1399.
