ARLA/CLUSTER: Equipa liderada pela Universidade do Porto detecta o primeiro espectro de exoplaneta obtido no visível

[João Costa > CT1FBF]

Primeiro espectro de exoplaneta obtido no visívelNova técnica aponta para
futuro promissor

22 de Abril de 2015
<http://www.eso.org/public/archives/images/screen/eso1517a.jpg>
<http://www.eso.org/public/archives/images/screen/eso1517b.jpg>
<http://www.eso.org/public/archives/images/screen/eso1517c.jpg>

Com o auxílio do instrumento HARPS, o principal “caçador� de exoplanetas
instalado no Observatório de La Silla no Chile, os astrónomos detetaram
pela primeira vez de forma direta o espectro visível refletido por um
exoplaneta. Estas observações revelaram também novas propriedades deste
objeto famoso, o primeiro exoplaneta a ser descoberto em torno de uma
estrela normal: a 51 Pegasi b. O resultado promete um futuro brilhante para
a técnica utilizada, particularmente com o advento da nova geração de
instrumentos, tais como o ESPRESSO, para o VLT, e futuros telescópios como
o E-ELT.

O exoplaneta 51 Pegasi b <http://pt.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi_b> [1]
<http://www.eso.org/public/portugal/news/eso1517/#1> situa-se a cerca de 50
anos-luz da Terra na constelação do Pégaso
<http://en.wikipedia.org/wiki/Pegasus_(constellation)>. Foi descoberto em
1995 e será recordado para sempre como o primeiro exoplaneta confirmado
descoberto em órbita de uma estrela normal, como o Sol [2]
<http://www.eso.org/public/portugal/news/eso1517/#2>. É também considerado
o arquétipo dos exoplanetas do tipo Júpiter quente
<http://pt.wikipedia.org/wiki/J%C3%BApiter_quente> - uma classe de planetas
que se sabe agora serem bastante comuns, e que são semelhantes a Júpiter em
termos de massa e de tamanho, mas com órbitas muito mais próximas das suas
estrelas progenitoras.

Desde esta descoberta crucial, foi já confirmada a existência de mais de
1900 exoplanetas em 1200 sistemas planetários, no entanto, no ano em que a
sua descoberta faz 20 anos, o 51 Pegasi b volta à cena para fazer avançar
uma vez mais o estudo dos exoplanetas.

A equipa que fez esta nova deteção foi liderada por Jorge Martins do Instituto
de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) <http://www.iastro.pt/> e da
Universidade do Porto, que atualmente faz o seu doutoramento no ESO, no
Chile. A equipa utilizou o instrumento HARPS
<http://www.eso.org/public/teles-instr/lasilla/36/harps/> montado no telescópio
de 3,6 metros do ESO <http://www.eso.org/public/teles-instr/lasilla/36/> no
Observatório de La Silla, no Chile.

Atualmente, o método mais utilizado para estudar a atmosfera de um
exoplaneta consiste em observar o espectro da estrela hospedeira quando
este é filtrado pela atmosfera do planeta durante um trânsito - uma técnica
chamada espectroscopia de transmissão. Uma aproximação alternativa será
observar o sistema quando a estrela passa em frente do planeta, o que dará
essencialmente informação sobre a temperatura do exoplaneta.

A nova técnica não depende de um trânsito planetário, por isso pode
potencialmente ser usada para estudar muito mais exoplanetas, e permite que
o espectro planetário seja detetado diretamente no visível, o que significa
que características diferentes do planeta, que não são acessíveis através
de outras técnicas, possam ser inferidas.

O espectro da estrela hospedeira é usado como modelo para procurar uma
assinatura semelhante, que se espera que seja refletida pelo planeta que a
orbita. Trata-se de uma tarefa extremamente difícil já que os planetas são
muitíssimo ténues quando comparados com as suas estrelas progenitoras
resplandecentes.

O sinal emitido pelo planeta é também muito facilmente diluído por outros
pequenos efeitos e fontes de ruído [3]
<http://www.eso.org/public/portugal/news/eso1517/#3>. Perante tal
adversidade, o sucesso da técnica utilizada quando aplicada aos dados do
HARPS relativos ao 51 Pegasi b, valida o conceito de forma muito valiosa.

Jorge Martins explica: “Este tipo de técnica de deteção tem uma grande
importância científica, já que nos permite medir a massa real do planeta e
a sua inclinação orbital, o que é essencial para compreendermos
completamente o sistema. Permite-nos também estimar a refletividade do
planeta, ou albedo, o que pode ser depois usado para inferir a composição
tanto da superfície do planeta como da sua atmosfera.�

Descobriu-se que o 51 Pegasi b tem uma massa de cerca de metade da de
Júpiter e uma órbita com uma inclinação de cerca de nove graus na direção
da Terra [4] <http://www.eso.org/public/portugal/news/eso1517/#4>. O
planeta parece também ser maior que Júpiter em termos de diâmetro e
extremamente refletivo. Estas são propriedades típicas de um planeta do
tipo Júpiter quente, que se encontra muito próximo da sua estrela
progenitora e por isso exposto a intensa radiação estelar.

O HARPS <http://www.eso.org/sci/facilities/lasilla/instruments/harps.html> foi
essencial para o trabalho efetuado pela equipa, mas o facto do resultado
ter sido obtido com o telescópio de 3,6 metros do ESO
<http://www.eso.org/sci/facilities/lasilla/telescopes/3p6.html>, que tem um
limite de aplicação da técnica, constitui uma boa notícia para os
astrónomos. O equipamento que existe atualmente será ultrapassado por
instrumentos muito mais avançados instalados em telescópios maiores, tais
como o Very Large Telescope <http://www.eso.org/public/teles-instr/paranal/> do
ESO e o futuro European Extremely Large Telescope <http://www.eso.org/e-elt>
 [5] <http://www.eso.org/public/portugal/news/eso1517/#5>.

“Esperamos com impaciência a primeira luz do espectrógrafo ESPRESSO que
será montado no VLT, com o qual faremos estudos mais detalhados sobre este
e outros sistemas planetários,� conclui Nuno Santos, do IA e Universidade
do Porto, co-autor do novo artigo científico que descreve estes resultados.
Notas

[1] Tanto o exoplaneta 51 Pegasi b como a sua estrela hospedeira 51 Pegasi
encontram-se entre os objetos que aguardam um nome escolhido pelo público
no âmbito do concurso da UAI NameExoWorlds <http://www.nameexoworlds.org/>.

[2] Tinham sido detectados anteriormente dois objetos planetários a orbitar
o meio extremo que circunda um pulsar.

[3] O desafio é semelhante a tentar estudar o fraco brilho refletido por um
insecto minúsculo que voa em volta de uma luz muito distante e brilhante.

[4] Isto significa que a órbita do planeta está orientada quase de perfil
quando observada a partir da Terra, embora não esteja suficientemente perto
para termos trânsitos.

[5] O ESPRESSO
<http://www.eso.org/sci/facilities/develop/instruments/espresso.html> que
será montado no VLT e posteriormente instrumentos ainda mais poderosos
montados em telescópios muito maiores como o E-ELT, permitirão um aumento
significativo na precisão e no poder colector, ajudando a detectar planetas
mais pequenos, ao mesmo tempo que teremos um aumento no detalhe com que
poderemos observar planetas semelhantes ao 51 Pegasi b.
Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Evidence for a
spectroscopic direct detection of reflected light from 51 Peg b�, de J.
Martins et al., que será publicado a 22 de abril de 2015 na revista da
especialidade *Astronomy & Astrophysics*.

A equipa é composta por J. H. C. Martins (IA e Universidade do Porto,
Porto, Portugal; ESO, Santiago, Chile), N. C. Santos (IA e Universidade do
Porto), P. Figueira (IA e Universidade do Porto), J. P. Faria (IA e
Universidade do Porto), M. Montalto (IA e Universidade do Porto), I. Boisse
(Aix Marseille Université, Marseille, França), D. Ehrenreich (Observatoire
de Genève, Geneva, Suíça), C. Lovis (Observatoire de Genève), M. Mayor
(Observatoire de Genève), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), F. Pepe
(Observatoire de Genève), S. G. Sousa (IA e Universidade do Porto), S. Udry
(Observatoire de Genève) e D. Cunha (IA e Universidade do Porto).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a
investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais
produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, �ustria,
Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália,
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pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um
programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação
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Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very
Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e
dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do
mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior
telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é
um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe
atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a
construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que
será “o maior olho do mundo virado para o céu�.
Links

   - Artigo científico
   <http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1517/eso1517a.pdf>
   - Fotografias de La Silla
   <http://www.eso.org/public/images/archive/category/lasilla/>

Fonte : ESO
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