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jun 19

ESO: Excesso inesperado de planetas gigantes em aglomerado de estrelas

http://www.eso.org/public/images/eso1621a/

Esta concepção artística mostra um planeta do tipo Júpiter quente em órbita próximo de uma das estrelas do aglomerado estelar rico e antigo Messier 67, situado na constelação do Caranguejo. Os astrônomos descobriram muito mais planetas deste tipo no aglomerado do que o esperado. Este resultado surpreendente foi obtido com vários telescópios e instrumentos, entre os quais o espectrógrafo HARPS no Observatório de La Silla do ESO. O meio denso do aglomerado originaria interações mais frequentes entre planetas e estrelas próximas, o que poderia explicar o excesso deste tipo de exoplanetas. Créditos: ESO/L. Calçada

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu que existem muito mais planetas do tipo de Júpiter quente do que o esperado em um aglomerado estelar chamado Messier 67. Este resultado surpreendente foi obtido com vários telescópios e instrumentos, entre os quais o espectrógrafo HARPS no Observatório de La Silla do ESO. O meio denso do aglomerado originaria interações mais frequentes entre planetas e estrelas próximas, o que poderia explicar o excesso deste tipo de exoplanetas.

Uma equipe chilena, brasileira e europeia liderada por Roberto Saglia do Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, em Garching, Alemanha, e Luca Pasquini do ESO, passou vários anos fazendo medições de alta precisão de 88 estrelas pertencentes ao aglomerado Messier 67 [1]. Este aglomerado estelar aberto tem cerca da mesma idade do Sol, e acredita-se que o Sistema Solar teve origem em um ambiente similarmente denso [2].

A equipe utilizou o HARPS, entre outros instrumentos [3], para procurar assinaturas de planetas gigantes em órbitas de período curto, esperando ver a oscilação de uma estrela causada pela presença de um objeto massivo em uma órbita próxima, um tipo de planeta conhecido por Júpiter quente. A assinatura deste tipo de exoplanetas foi encontrada em três estrelas do aglomerado, juntando-se a anteriores evidências da existência de vários outros planetas.

Um Júpiter quente é um exoplaneta gigante com uma massa de mais de um terço da massa de Júpiter. Estes planetas estão “quentes” porque orbitam muito próximo da sua estrela progenitora, como indicado pelo seu período orbital (o seu “ano”) que dura menos de dez dias. São muito diferentes do Júpiter ao qual estamos habituados no nosso Sistema Solar, que tem um “ano” que dura cerca de 12 anos terrestres e é muito mais frio do que a Terra [4].

Roberto Saglia afirmou:

Usamos um aglomerado estelar aberto como se fosse um laboratório para explorar as propriedades dos exoplanetas e as teorias de formação planetária. Isto porque nestes locais encontramos não só muitas estrelas que possivelmente abrigam planetas, mas também temos um meio denso, no qual os planetas se devem ter formado.

O estudo mostrou que os exoplanetas do tipo de Júpiter quente são mais comuns em torno das estrelas do Messier 67 do que no caso de estrelas fora de aglomerados.

Anna Brucalassi, que realizou a análise, explicou:

Este é verdadeiramente um resultado surpreendente. Os novos resultados significam que existem planetas do tipo de Júpiter quente em torno de cerca de 5% das estrelas estudadas do Messier 67 — muitos mais do que os encontrados em estudos comparáveis de estrelas que não se encontram em aglomerados, onde esta taxa é cerca de 1%.

Os astrônomos pensam que é bastante improvável que estes gigantes exóticos se tenham formado onde os encontramos agora, uma vez que as condições do meio próximo da estrela progenitora não seriam inicialmente as adequadas para a formação de planetas do tipo de Júpiter. É por isso que se pensa que estes planetas se formaram mais afastados, tal como provavelmente também aconteceu com Júpiter, e só depois se aproximaram da estrela progenitora. O que seriam antes planetas gigantes, distantes e frios são agora objetos muito mais quentes. A questão que se põe é então: o que é que fez com que estes planetas migrassem para perto da sua estrela?

Existe um número de possíveis respostas a esta questão, mas os autores concluem que o mais provável é que esta migração seja o resultado de encontros próximos entre estrelas vizinhas, ou até entre planetas em sistemas solares vizinhos, e que o meio próximo de um sistema solar possa ter um impacto significativo no modo como este evolui.

Em um aglomerado como Messier 67, onde as estrelas se encontram muito mais próximas do que a média, tais encontros poderão ser muito mais comuns, o que explicaria o enorme número de exoplanetas do tipo de Júpiter quente encontrado.

O co-autor e co-líder Luca Pasquini do ESO reflete sobre a notável história recente do estudo de planetas em aglomerados:

Até há alguns anos atrás nunca tínhamos encontrado exoplanetas do tipo de Júpiter quente em aglomerados abertos. Em três anos o paradigma mudou da total ausência destes planetas para seu excesso!

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters”, assinado por A. Brucalassi et al., publicado em Astronomy & Astrophysics.

Notas

[1] Descobriu-se que algumas estrelas da amostra original de 88 eram estrelas binárias, ou inadequadas por outras razões para este estudo. O novo artigo concentra-se em uma sub-amostra de 66 estrelas.

[2] Enquanto o aglomerado Messier 67 ainda se mantém coeso, o aglomerado que pode ter rodeado o Sol nos seus primeiros dias já teria se dissipado há muito tempo, deixando o Sol entregue a si próprio.

[3] Foram também utilizados espectros do Espectrógrafo de Alta Resolução montado no Telescópio Hobby-Eberly, no Texas, EUA, e no do espectrógrafo SOPHIE do Observatório de Haute Provence, França.

[4] O primeiro exoplaneta encontrado em torno de uma estrela semelhante ao Sol, 51 Pesagi b, também se tratava de um Júpiter quente. Na altura, este fato revelou-se surpreendente, uma vez que muitos astrônomos tinham assumido que outros sistemas planetários seriam provavelmente parecidos com o Sistema Solar e por isso teriam os seus planetas mais massivos mais afastados da sua estrela progenitora.

Fonte

ESO: eso1621 — Unexpected Excess of Giant Planets in Star Cluster

._._.

eso1621a-Search-for-giant-planets-in-M67-III-excess-of-Hot-Jupiters-in-dense-open-clusters

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