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maio 18

GU Psc b: localizado o exoplaneta mais distante de sua estrela

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Ilustração do exoplaneta GU Psc b e da sua estrela anã vermelha GU Psc, ao fundo, à esquerda. Crédito: Lucas Granito/Observatório Gemini

Uma equipe internacional de cientistas liderada pela Universidade de Montreal no Canadá descobriu e fotografou um exótico exoplaneta a 155 anos-luz de distância do nosso Sistema Solar.

Mais um gigante gasoso foi adicionado à pequena lista de exoplanetas descobertos através de imagens diretas. Este objeto orbita GU Psc, uma estrela com 1/3 da massa do Sol, residente na direção da constelação de Peixes.

A equipe internacional de pesquisa, liderada por Marie-Ève Naud, estudante de doutorado do Departamento de Física da Universidade de Montreal, foi capaz de encontrar este exoplaneta através da combinação de observações dos seguintes centros astronômicos:

  1. Observatório Gemini no Havaí
  2. Observatório Mont-Mégantic (OMM)
  3. Telescópio do Canadá-França-Havaí (CFHT)
  4. Observatório W. M. Keck no Havaí

Um exoplaneta distante que pode ser estudado em detalhe

Notavelmente, GU Psc b está a cerca de 2.000 vezes a distância Terra-Sol [ 2.000 UAs ] da sua estrela hospedeira. Trata-se de um recorde de distância entre os planetas extrasolares. Dada esta enorme distância, GU Psc b ‘leva aproximadamente 80.000 anos terrestres para completar uma órbita em torno da sua estrela! Os cientistas também levaram vantagem desta grande distância entre o exoplaneta e sua estrela para obter imagens. Ao comparar imagens obtidas em diferentes comprimentos de onda (cores) pelo OMM e pelo CFHT, os astrônomos foram capazes de confirmar a presença do exoplaneta.

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Imagem do exoplaneta GU Psc b e da sua estrela GU Psc, composta por imagens obtidas no espectro visível (telescópio Gemini Sul) e no infravermelho (CFHT). Dado que a radiação infravermelha é invisível aos nossos olhos, os astrônomos usaram um código de cores no qual a radiação em infravermelho é representada pelo cor vermelha. GU Psc b é mais brilhante no infravermelho do que nos outros comprimentos de onda, daí aparecer mais vermelho na imagem. Crédito: Observatório Gemini

Naud afirmou:

Os planetas são muito mais brilhantes quando vistos em infravermelho, em vez da luz visível, porque a sua temperatura à superfície é mais baixa em comparação com outras estrelas. Isto permitiu-nos identificar GU Psc b.

Sabendo onde procurar

Os investigadores estavam observando em volta da estrela GU Psc porque esse objeto havia sido identificado como um membro do jovem grupo estelar AB Doradus. As estrelas jovens (com apenas 100 milhões de anos de idade) são os alvos principais para detecção planetária através de imagens, porque os planetas em redor estão ainda a esfriar e são, portanto, mais brilhantes no infravermelho. Isto não significa que planetas semelhantes a GU Psc b existam em grande quantidade. Étiene Artigau, co-supervisor da tese de Naud, astrofísico da Universidade de Montreal, destacou:

Observamos mais de 90 estrelas e encontramos apenas um exoplaneta, então isto é realmente uma raridade astronômica!

A observação direta de um exoplaneta não determina especificamente a sua massa. Por outro lado, os cientistas usam modelos teóricos da evolução planetária para determinar as suas características. O espectro luminoso de GU Psc b, obtido pelo Telescópio Gemini Norte, no Havaíi, foi comparado com esses modelos para mostrar que tem uma temperatura de cerca de 800º C. Ao determinar a idade de GU Psc através da sua localização em AB Doradus, a equipe foi capaz de determinar a sua massa, estimada em 9 a 13 vezes a massa de Júpiter.

Nos próximos anos, os astrofísicos esperam detectar planetas semelhantes a GU Psc b bem mais próximos das suas estrelas, graças a novos instrumentos tais como o GPI (Gemini Planet Imager), recentemente instalado no Telescópio Gemini Sul, no Chile. É claro que a proximidade destes planetas às suas estrelas irão torná-los muito mais difíceis de observar. Assim, GU Psc b é um modelo para melhor compreender estes objetos.

René Doyon, co-supervisor da tese de Naud e Diretor do OMM, afirmou:

GU Psc b é para nós uma verdadeira dádiva da natureza. A grande distância que o separa da sua estrela permite-nos estudá-lo em detalhe com uma variedade de instrumentos, que irão proporcionar uma melhor compreensão dos exoplanetas gigantes em geral.

A equipe iniciou um projeto para observar várias centenas de estrelas e detectar planetas mais leves que GU Psc b em órbitas similares. A descoberta de GU Psc, sem dúvida um objeto raro, levanta nossa consciência sobre as grandes distâncias que podem separar exoplanetas das suas estrelas, abrindo a possibilidade de procurar exoplanetas com poderosas câmaras infravermelhas usando telescópios mais modestos, como o Observatório de Mont-Mégantic. Os pesquisadores também esperam aprender mais sobre a abundância de tais objetos nos próximos anos, em particular, usando o GPI GPI (Gemini Planet Imager), o SPIRou do CFHT e o dispositivo FGS/NIRISS do Telescópio Espacial James Webb.

Fonte

Gemini: Odd planet, so far from its star…

Artigo Científico

Arxiv.org: DISCOVERY OF A WIDE PLANETARY-MASS COMPANION TO THE YOUNG M3 STAR GU PSC

._._.

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