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jun 08

Exoplaneta ancião potencialmente habitável orbita a estrela de Kapteyn a 13 anos-luz de nós

http://phl.upr.edu/press-releases/kapteyn

Representação do mundo potencialmente habitável Kapteyn b com o aglomerado globular Omega Centauri ao fundo. O aglomerado globular Omega Centauri é o núcleo remanescente de uma galáxia anã que se fundiu com a nossa própria galáxia há bilhões de anos trazendo a estrela de Kapteyn consigo. Créditos: PHL @ UPR Arecibo, Aladin Sky Atlas.

Um time internacional de cientistas, liderados por astrônomos da QMUL (Queen Mary University of London) reportou a presença de dois exoplanetas em órbita da estrela de Kapteyn em um dos sistemas solares mais antigos, na vizinhança próxima do Sol, a 13 anos-luz de distância. Além disto, um dos recém descobertos mundos pode tem condições favoráveis à vida por orbitar na distância certa para abrigar água liquida em sua superfície.

http://phl.upr.edu/press-releases/kapteyn

O catálogo de Exoplanetas Habitáveis (HABCAT) agora contém 22 objetos de interesse com a inclusão de Kapteyn b, o mais velho e segundo mais próximo da Terra. Crédito: PHL @ UPR Arecibo

Descoberta no final do século XIX a estrela ganhou este nome em homenagem ao astrônomo holandês que a descobriu (Jacobus Kapteyn). A estrela de Kapteyn (GJ 191 ou HD 33793) é a segunda estrela mais rápida no céu pertencente ao halo galáctico, uma nuvem alongada de estrelas que orbita a nossa Via Láctea. Com ⅓ da massa do Sol, esta anã vermelha pode ser vista na constelação do Pintor (Pictor), do Hemisfério Sul, com um telescópio amador.

Os astrônomos usaram os novos dados capturados pelo espectrômetro HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) do Observatório do ESO em La Silla, Chile, para medir as pequenas mudanças periódicas no movimento da estrela. Usando o efeito Doppler, o desvio do espectro de radiação da estrela em função da sua velocidade, os cientistas conseguiram determinar algumas propriedades importantes destes exoplanetas, tais como a sua massa e período orbital.

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Diagrana mostra a órbita do exoplaneta Kapteyn b e as suas propriedades levantadas pelas recentes pesquisas. Crédito: PHL

O estudo também combinou dados de mais dois espectrômetros de alta-precisão para garantir a detecção: o HIRES do Observatório W. M. Keck (High Resolution Echelle Spectrometer) e o PFS (Carnegie’s Planet Finder Spectrograph) do Telescópio Magalhães no Observatório Las Campanas.

O líder do estudo, Dr. Guillem Anglada-Escude, da Escola de Física e Astronomia da QMUL (Queen Mary University of London – School of Physics and Astronomy), explicou:

Ficamos surpresos ao encontrar exoplanetas em órbita da estrela de Kapteyn. Os dados anteriores mostravam um moderado excesso de variabilidade na estrela, por isso estávamos à procura de exoplanetas com período orbital muito curto quando enfim novos sinais apareceram claramente.

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Representação artística do exoplaneta potencialmente habitável Kapteyn b, em comparação com a Terra. Kapteyn b está aqui representado como um velho e frio planeta oceânico cuja água flui em uma rede de canais sob uma cobertura de nuvens finas. O tamanho relativo do planeta na figura assume uma composição rochosa, mas o mesmo poderia ser maior com uma composição alternativa possível de gelo e gás. Créditos: PHL @ UPR Arecibo, Aladin Sky Atlas

Com base nos dados coletadas, o exoplaneta Kapteyn b tem pelo menos cinco vezes a massa da Terra e orbita sua estrela mãe a cada 48 dias [terrestres]. Isto significa que o exoplaneta é quente o suficiente sustentar água líquida em sua superfície. O segundo exoplaneta, Kapteyn c, é uma super-Terra mais massiva, bastante diferente do primeiro, uma vez que seu ano dura 121 dias [terrestres] e os astrônomos pensam que é demasiado frio para suportar água líquida na sua superfície.

No presente momento, apenas se conhecem algumas poucas propriedades dos exoplanetas: as massas aproximadas, os períodos orbitais e as distâncias à estrela. Ao medir a atmosfera destes exoplanetas com instrumentos de última geração, os cientistas irão tentar descobrir se podem sustentar água nas suas superfícies.

Kaypteyn b está a somente 13 anos-luz da Terra

É importante ressaltar que os típicos sistemas exoplanetários detectados pela missão Kepler da NASA estão a centenas de anos-luz de distância. Em contraste, a estrela de Kapteyn é a 25ª estrela mais próxima do Sol e reside a apenas 13 anos-luz da Terra.

Estrela anciã

No entanto, o que torna esta descoberta diferente é a história peculiar desta estrela anciã. Kapteyn nasceu em uma galáxia anã distorcida e absorvida pela nossa galáxia Via Láctea, nos tempos primordiais (veja o vídeo acima). Este evento de fusão galáctica colocou a estrela de Kapteyn em uma rápida órbita dentro do halo galáctico.

O núcleo provável da galáxia anã original é o aglomerado Omega Centauri, um aglomerado globular enigmático a 16.000 anos-luz da Terra que contém centenas de milhares de “sóis anciões” (leia: 10 milhões de estrelas no aglomerado globular alienígena Omega Centauri). Isto define a idade mais provável da estrela e seus exoplanetas em 11,5 bilhões de anos, 2,5 vezes mais antigos que a Terra e “apenas” 2 bilhões de anos mais jovens que o próprio Universo (cuja idade é cerca de 13,8 bilhões de anos).

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Ilustração da estrela anã vermelha Kapteyn e da corrente estelar associada com uma antiga fusão entre nossa galáxia e Ômega Centauri.
Créditos: Victor Robles, James Bullock, Miguel Rocha (UC – Irvine) e Joel Primack (UC – Santa Cruz)

O Dr. Anglada-Escude acrescentou:

Isto nos faz indagar que tipo de vida poderá ter evoluído nestes exoplanetas ao longo deste enorme espaço de tempo [caso sejam habitáveis].

O professor Richard Nelson, chefe da Unidade de Astronomia da QMUL, que não participou na investigação, comentou:

Esta descoberta é muito excitante. Sugere que serão encontrados muitos mundos potencialmente habitáveis nos próximos anos em torno de estrelas próximas por observatórios terrestres e espaciais, tais como o PLATO. Até que tenhamos detectado um número maior deles, as propriedades e possível habitabilidade dos sistemas planetários mais próximos permanecerão ainda um mistério.

A descoberta levou o renomado escritor de ficção científica e ex-astrônomo, Alistair Reynolds a escrever um conto. Sad Kapteyn (Triste Kapteyn) descreve a chegada de uma sonda robótica interestelar alcançando o sistema planetário de Kapteyn, em uma primeira pesquisa exploratória de seus planetas, em um futuro distante. Leia a história completa, aqui.

Fontes

QMUL: Astronomers discover ancient worlds from another galaxy next door

PHL: Oldest Known Potentially Habitable Exoplanet Found

Artigo Científico

Arxiv.org: Two planets around Kapteyn’s star : a cold and a temperate super-Earth orbiting the nearest halo red-dwarf

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http://www.hpcf.upr.edu/~abel/phl/kapteyn/Sky_Map_Kapteyn.png

Mapa estelar com as posições das estrelas com exoplanetas potencialmente habitáveis, incluindo agora o sistema Kapteyn. Crédito: PHL @ UPR Arecibo

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