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Gigante gasoso em estrela de berçário
2015 setembro 09

Formação de estrelas e os seus planetas na maternidade de estrelas de Touro visto em comprimentos de onda na bando do milimétrico pelo telescópio APEX no Chile. Crédito: ESO/APEX (MPIfR/ESO/OSO)/A. Hacar et al./DSS2. Agradecimento: Davide De MartinObservações de V830 Tau com o espectrógrafo ESPaDOnS, um estrela recém-nascida na núvem molecular de Touro. Assim que o efeito poluidor das manchas foi removido, o desvio residual do espectro (bolas vermelhas) varia com o tempo com um perido de 6 dias. Esta variação espectral é comparável com um planeta com 1.4 massas de Júpiter, numa órbita 15 vezes mais pequena que a órbita da Terra-Sol (curva azul).

Uma equipa internacional1, da qual faz parte o investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA2) Pedro Figueira, anunciou hoje a descoberta de provas que indicam que os Júpiteres Quentes3 podem ser muito mais frequentes em estrelas no seu início de vida do que em estrelas com idades semelhantes à do Sol.

Para Pedro Figueira (IA e Universidade do Porto): ”Este trabalho4 é o primeiro de uma série de estudos que nos permitirá compreender como se formam os planetas extrassolares, e assim compreender as nossas próprias origens.

No nosso sistema solar, os planetas rochosos como a Terra e Marte estão localizados perto do Sol, ao contrário do que acontece com os planetas gigantes, como Júpiter e Saturno, que orbitam a distâncias maiores.

Detetados pela primeira vez há 20 anos, os Júpiteres Quentes continuam a ser dos exoplanetas mais enigmáticos que conhecemos. Estes objetos possuem características semelhantes às de Júpiter (raio e massa) mas orbitam as suas estrelas anfitriãs a distâncias até 20 vezes inferiores à distância que separa a Terra do Sol.

Estes exoplanetas formam-se longe da sua estrela, migrando depois para uma órbita mais próxima. Contudo, não se sabia quando esta migração teria lugar, se na fase inicial de formação dos planetas ou então muito mais tarde após a formação de todos os planetas.

Graças a observações efetuadas pelo espectrógrafo ESPaDOnS5, através do método das velocidades radiais6, foi possível detetar a primeira prova que aponta para que a migração tenha lugar na fase inicial de formação dos planetas, podendo estes ser formados em espaços de tempo tão curtos como alguns milhões de anos.

A equipa observou uma maternidade de estrelas situada a 450 anos-luz na constelação do Touro e que contém vários milhares de estrelas muito novas. Numa dessas estrelas, V830 Tau, encontraram-se provas da presença de um planeta com cerca de 1.4 massas de Júpiter, a uma distância da sua estrela anfitriã aproximadamente 15 vezes inferior à distância Terra-Sol.

A observação de estrelas jovens é tecnicamente difícil pois elas são muito ativas e fortemente magnéticas, causando muitas perturbações nos seus espetros. Estas perturbações podem ser maiores do que as provocadas pela presença dos planetas, tornando-os muito difíceis de detetar mesmo no caso de Júpiteres Quentes. Curiosamente, a deteção destes planetas foi possível utilizando técnicas tomográficas inspiradas nas de imagens médicas.

Apesar de serem necessários mais dados para confirmar este resultado e conseguir responder às questões levantadas pela presença de planetas como Júpiter em órbitas próximas das suas estrelas, este estudo pioneiro é bastante promissor e demonstra claramente que as técnicas utilizadas por esta equipa são poderosas o suficiente para responder a questões sobre como os Júpiteres Quentes se formam”, afirma ainda Pedro Figueira.

Notas
  1. A equipa é formada por JFDonati, EHébrard, GHussain, CMoutou, LMalo, KGrankin, AAVidotto, SHP Alencar, SG Gregory, MMJardine, GHerczeg, JMorin, RFares, FMénard, JBouvier, X Delfosse, RDoyon, MTakami, PFigueira, PPetit, IBoisse.
  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 “Júpiter Quente” é um tipo de planeta extrassolar, com uma massa semelhante a Júpiter mas que orbita a sua estrela a uma distância por vezes inferior à orbita de Mercúrio em torno do Sol.
  4. O artigo “Magnetic activity and hot Jupiters of young Suns: the weak-line T Tauri stars V819 Tau and V830 Tau” foi aceite para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
  5. O espectrógrafo ESPaDOnS está instalado no telescópio Canada-France-Hawai (CFHT) situado no topo do vulcão adormecido Mauna Kea, no Havai.
  6. O Método das Velocidades Radiais deteta exoplanetas medindo pequenas variações na velocidade (radial) da estrela, devidas ao movimento que a órbita desses planetas imprime na estrela. A título de exemplo, a variação de velocidade que o movimento da Terra imprime ao Sol é de apenas 10 cm/s (cerca de 0,36 km/h). Com este método é possível determinar o valor mínimo da massa do planeta.

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