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mar 06

O sistema 30 Ari abriga um exoplaneta com quatro estrelas-mãe

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A ilustração mostra o sistema 30 Ari, que abriga quatro estrelas e um exoplaneta. Créditos: Karen Teraamura, UH IfA [clique na imagem para ver em alta resolução]

Crescer como um exoplaneta com mais do que uma estrela-mãe tem os seus desafios. Embora os planetas no nosso Sistema Solar orbitem apenas uma estrela, o nosso Sol, outros planetas mais distantes, chamados exoplanetas, podem eventualmente se formar em famílias de duas ou mais estrelas. Os pesquisadores que querem saber mais sobre as influências complexas que estrelas múltiplas exercem sobre exoplanetas têm agora dois novos estudos de caso: um exoplaneta com três estrelas-mãe e outro com quatro.

As descobertas foram feitas usando instrumentos/sistemas acoplados aos telescópios do Observatório Palomar em San Diego, EUA:

  • Sistema de óticas adaptativas Robo-AO, desenvolvido pelo Centro para Astronomia e Astrofísica Inter-Universidades na índia e pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena;
  • Sistema de óticas adaptativas PALM-3000, financiado parcialmente pela NASA e desenvolvido pelo JPL em Pasadena e pelo Caltech.

Esta é apenas a segunda vez que um exoplaneta foi identificado em um sistema estelar quádruplo. Embora este exoplaneta já fosse conhecido, pensava-se que o seu sistema hospedava apenas três estrelas, não quatro. O primeiro exoplaneta em um sistema com quatro estrelas (KIC 4862625), foi descoberto em 2013 por cidadãos-cientistas usando dados públicos da missão Kepler da NASA.

A descoberta mais recente sugere que exoplanetas em sistemas estelares quádruplos podem ser menos raros do que pensávamos. De fato, pesquisas recentes mostram que este tipo de sistema estelar, que geralmente consiste de dois pares de estrelas gêmeas que lentamente orbitam-se um ao outro a grandes distâncias, é mais comum do que os cientistas antes previam.

Andrei Tokovinin, membro do Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile, coautor do artigo afirmou:

Cerca de 4% das estrelas parecidas com o Sol estão em sistemas quádruplos, o que está acima das estimativas anteriores porque as técnicas observacionais estão constantemente melhorando.

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Diagrama orbital do Sistema Quádruplo 30 Ari mostra o exoplaneta (vermelho) e o dois sistemas duplos 30 Ari A e 30 Ari B. Créditos: NASA/JPL-Caltech

O novo sistema exoplanetário com quatro estrelas, 30 Ari, reside a 136 anos-luz de distância na direção da constelação de Carneiro. O planeta gasoso do sistema é massivo, com 10 vezes a massa de Júpiter e orbita sua estrela principal a cada 335 dias. A estrela principal tem uma parceira relativamente próxima, que o exoplaneta não orbita. Este par, por sua vez, está amarrado gravitacionalmente em uma órbita de longa distância com outro par de estrelas a 1.670 UA de distância (uma UA, Unidade Astronômica, é a distância entre a Terra e o Sol). Os astrônomos pensam que é altamente improvável que este exoplaneta, ou quaisquer luas que possa ter, tenham capacidade para sustentar vida como a conhecemos.

Se fosse possível ver os céus a partir deste mundo, as quatro estrelas-mãe seriam visualizadas como um diminuto sol mais duas estrelas muito brilhantes que seriam visíveis durante o dia. Uma dessas estrelas, se observada com um telescópio suficientemente poderoso, revelaria que consiste, na verdade, em um sistema binário (duas estrelas que se orbitam entre si).

Recentemente já se encontraram dúzias de planetas com duas ou mais estrelas hospedeiras, incluindo aqueles com pôr-do-sol similares ao de “Tatooine” dos filmes da saga “Guerra da Estrelas”. A descoberta de exoplanetas em sistemas múltiplos não é mais surpresa, considerando-se que as estrelas múltiplas são bem mais comuns na nossa Galáxia do que as estrelas individuais.

Lewis Roberts do JPL, autor principal do novo artigo publicado na revista Astronomical Journal, esclareceu:

Os sistemas estelares podem ter uma miríade de formas. Podem conter estrelas individuais, estrelas binárias, estrelas triplas, quádruplas e até mesmo sistemas com cinco estrelas. É incrível a maneira como a Natureza junta estas coisas.

Roberts e seu time querem entender os efeitos que várias estrelas têm nos seus planetas jovens e em desenvolvimento. As evidências sugerem que as companheiras estelares podem influenciar o destino de planetas, alterando as suas órbitas e até mesmo provocando um crescimento maior. Por exemplo, os “Júpiteres quentes” (exoplanetas com mais ou menos a massa de Júpiter e que completam órbitas muito perto das suas estrelas em poucos dias) podem ser gentilmente “empurrados” para mais perto da estrela principal através da mão gravitacional de uma companheira estelar.

Nesse novo estudo, os cientistas descrevem a utilização do sistema automatizado Robo-AO no Observatório Palomar para varrer o céu noturno, estudando centenas de estrelas cada noite em busca de sinais de companheiras estelares. Eles descobriram dois candidatos abrigando exoplanetas: o sistema quádruplo 30 Ari e um sistema planetário com três estrelas chamado HD 2638. Os resultados foram confirmados com o instrumento PALM-3000 de alta-resolução, também no Observatório Palomar.

O novo exoplaneta com três estrelas é um Júpiter quente que orbita a estrela principal em uma órbita curta de 3 dias. Os cientistas já sabiam que a estrela primária estava amarrada em um “tango gravitacional” com outra estrela, a cerca de 0,7 anos-luz de distância (44.000 UA). Tal distância é relativamente grande para um par de companheiras estelares. A descoberta mais recente é a da terceira estrela no sistema, que orbita a estrela principal a uma distância de 28 UA, perto o suficiente para exercer influência sobre o desenvolvimento e órbita final do Júpiter quente.

Roberts exclamou:

Este resultado reforça a ligação entre os sistemas múltiplos e planetas massivos.

No caso do sistema Ari 30, a descoberta eleva de três para quatro o número de estrelas conhecidas no sistema. A quarta estrela está situada a 23 UA do exoplaneta. Embora esta companheira estelar e o seu exoplaneta estejam mais próximos um do outro do que aqueles no sistema HD 2638, a estrela recém-descoberta não parece ter afetado a órbita do exoplaneta. A razão exata ainda é incerta e por isso a equipe planeja fazer novas observações a fim de compreender melhor a órbita da estrela e da sua complexa dinâmica familiar.

Fonte

NASA: Planet ‘Reared’ by Four Parent Stars

Artigo Científico

Know the Star, Know the Planet. III. Discovery of Late-Type Companions to Two Exoplanet Host Stars

._._.

 

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