NEWS
Exoplaneta observado diretamente pela primeira vez
2015 abril 22

Imagem artística do exoplaneta 51 Pegasi b (Crédito: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger)

Uma equipa internacional1, liderada pelo investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA2) Jorge Martins, conseguiu detetar diretamente o espetro3 da luz refletida pela atmosfera do exoplaneta 51 Pegasi b.

Martins (IA & Universidade do Porto), o primeiro autor do artigo, explica que: “No ótico a luz proveniente de um planeta é extremamente reduzida face à da estrela. É por isso a maior parte dos planetas são detetados por métodos indiretos, isto é, medindo a influência da presença do planeta na luz da estrela.”

A novidade, segundo o investigador, é que: “Neste caso pensamos ter detetado luz da estrela refletida na superfície do planeta, ou seja, estamos a observar o planeta diretamente.”

Esta nova técnica, que utiliza o espetro da estrela como um modelo para procurar um sinal similar refletido pelo planeta, torna possível determinar a sua massa e inclinação da órbita, parâmetros fundamentais para o estudo dos exoplanetas. Permite ainda estimar a refletividade do planeta, um parâmetro que permite calcular a composição do planeta e da sua atmosfera.

No caso de 51 Pegasi b, a equipa conseguiu concluir que é de um planeta um pouco maior do que Júpiter, com cerca de metade da sua massa, e cuja órbita apresenta uma inclinação de 81º.

Esta descoberta foi realizada utilizando o espetrógrafo HARPS, instalado no telescópio de 3.6m do Observatório Europeu do Sul (ESO), em La Silla, e vem também provar a validade desta técnica para futuras observações, com instrumentos muito mais precisos, atualmente em desenvolvimento.

Nuno Cardoso Santos (IA e Universidade do Porto), coautor do artigo, afirma que “estamos ansiosos por iniciar as observações com o espetrógrafo ESPRESSO4, que será instalado no VLT, para podermos estudar com mais detalhe este e outros sistemas planetários.”

Mesmo utilizando este novo método, as dificuldades técnicas são consideráveis, como explica Martins, aluno de doutoramento na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), mas atualmente a desenvolver a sua tese no ESO: “É o mesmo que observar a luz de uma lâmpada de 100 W, colocada a 8 metros de altura, mesmo ao lado do Sol. Se estivéssemos à procura da Terra, corresponderia à mesma lâmpada mas desta vez a 1 km de altura!”.

A descoberta, em 1995, de 51 Pegasi b – o primeiro exoplaneta em torno de uma estrela parecida com o Sol – marcou o início de uma nova era na astronomia. Apesar de atualmente serem já conhecidos mais de 1800 exoplanetas, os astrónomos continuam a enfrentar grandes dificuldades técnicas no estudo destes objetos, uma vez que eles são muito ténues quando comparados com a estrela que orbitam.

Os resultados foram publicados na última edição da revista Astronomy & Astrophysics5.


Notas
  1. A equipa é formada por J.H.C. Martins, N. C. Santos, P. Figueira, J. P. Faria, M. Montalto, I. Boisse, D. Ehrenreich, C. Lovis, M. Mayor, C. Melo, F. Pepe, S. G. Sousa, S. Udry e D. Cunha.
  2. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF).
  3. Um espetro resulta da decomposição da radiação eletromagnética (em sentido lato, a “luz”) emitida por um objeto, nas várias frequências (ou cores) que a constituem. Os espetros apresentam riscas, que funcionam como a “impressão digital” dos elementos que compõem o objeto observado. A mais conhecida manifestação deste fenómeno é a decomposição da luz branca do Sol nas suas cores constituintes, para formar o arco-íris.
  4. O ESPRESSO (Echelle SPectrogaph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) será um espectrógrafo de alta resolução, a ser instalado no observatório VLT (ESO). Tem por objetivo procurar e detetar planetas parecidos com a Terra, capazes de suportar vida. Para tal, será capaz de detetar variações de velocidade de cerca de 0,3 km/h. Tem ainda por objetivo testar a estabilidade das constantes fundamentais do Universo. O Consórcio responsável pelo desenvolvimento e construção do ESPRESSO é constituído por instituições académicas e científicas de Portugal, Itália, Suíça e Espanha, bem como membros do Observatório Europeu do Sul. Os parceiros portugueses são o IA (que lidera a participação portuguesa) e a FCUL.
  5. O artigo “Evidence for spectroscopic direct detection of reflected light from 51 Peg b” foi publicado no último número da revista Astronomy & Astrophysics.

Contactos

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço Universidade do Porto Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa Fundação para a Ciência e a Tecnologia
OUTREACH
Outreach at IA