Astrônomos Fotografam Raro Super-Júpiter Orbitando Dois Sóis

Fotografar um planeta fora do nosso sistema solar já é uma tarefa extremamente difícil. Agora imagine capturar a imagem de um planeta gigante que orbita não uma, mas duas estrelas ao mesmo tempo. Essa é exatamente a façanha que duas equipes de pesquisadores conseguiram realizar ao revisar dados antigos do Gemini Planet Imager, um poderoso instrumento astronômico.

O planeta em questão se chama HD 143811 AB b e é classificado como um super-Júpiter, ou seja, um planeta gigante gasoso com cerca de seis vezes a massa de Júpiter. Ele orbita um sistema estelar binário, onde duas estrelas giram uma ao redor da outra. Essa descoberta é especialmente rara porque o planeta está relativamente próximo de suas estrelas, a apenas 60 unidades astronômicas, uma distância que equivale a 60 vezes a separação entre a Terra e o Sol.

O que torna essa descoberta ainda mais curiosa é que duas equipes científicas independentes, uma da Universidade Northwestern e outra da Universidade de Exeter, encontraram o mesmo planeta praticamente ao mesmo tempo. Ambas estavam revisando dados antigos do telescópio, motivadas pela notícia de que o instrumento seria transferido do Chile para o Havaí para receber melhorias.

Uma Descoberta Escondida em Dados Antigos

O Gemini Planet Imager foi projetado especificamente para capturar imagens diretas de exoplanetas, algo extremamente desafiador. A maioria dos planetas fora do sistema solar é detectada por métodos indiretos, como observar a diminuição do brilho de uma estrela quando um planeta passa na frente dela. Fotografar um planeta diretamente é como tentar ver uma vela acesa ao lado de um holofote gigante.

Durante sua operação no telescópio Gemini South, no Chile, o instrumento observou mais de 500 estrelas diferentes. No entanto, conseguiu capturar imagens diretas de apenas seis exoplanetas, incluindo os dois mais recentes descobertos na revisão dos dados. Isso mostra o quão raro e difícil é esse tipo de observação.

Quando o Gemini Planet Imager anunciou que seria transferido para o Havaí e passaria por melhorias, as duas equipes de pesquisa tiveram a mesma ideia: revisar todo o conjunto de dados antigos antes que o instrumento começasse uma nova fase. Foi assim que ambas encontraram o HD 143811 AB b escondido nas observações já realizadas.

Um Planeta Gigante Muito Próximo de Suas Estrelas

O HD 143811 AB b é único por várias razões. Primeiro, ele é classificado como um Hot Jupiter, termo usado para descrever planetas gigantes gasosos muito quentes. Porém, este é ainda maior que a média, com aproximadamente seis vezes a massa de Júpiter. Segundo, e mais importante, ele orbita duas estrelas ao mesmo tempo, formando o que os astrônomos chamam de sistema circumbinário.

A distância de 60 unidades astronômicas pode parecer grande. No nosso sistema solar, isso colocaria o planeta além da órbita de Plutão. Mas quando comparamos com outros planetas circumbinários já fotografados, essa distância é surpreendentemente pequena. O próximo planeta desse tipo mais próximo de suas estrelas estava a 500 unidades astronômicas, quase dez vezes mais distante.

Essa proximidade relativa levanta questões importantes sobre como o planeta se formou e se mantém estável em sua órbita. Afinal, orbitar duas estrelas que também orbitam uma à outra cria uma dança gravitacional complexa.

O Mistério da Formação do HD 143811 AB b

Como esse planeta gigante chegou tão perto de suas estrelas? Existem duas teorias principais. A primeira envolve a instabilidade gravitacional, um processo no qual um disco de gás e poeira ao redor de estrelas jovens, chamado disco protoplanetário, colapsa rapidamente e forma um planeta. Esse é o mecanismo mais comum para planetas circumbinários distantes.

A segunda teoria sugere que o HD 143811 AB b pode ter se formado por acreção de núcleo, um processo mais lento onde pequenos pedaços de rocha e gelo vão se juntando gradualmente até formar um núcleo sólido que depois atrai grandes quantidades de gás. Nesse cenário, o planeta teria se formado mais longe e depois migrado para sua posição atual.

Determinar qual processo realmente ocorreu ajudará os cientistas a entender melhor como planetas se formam em sistemas estelares complexos. Cada descoberta como essa adiciona uma peça importante ao quebra-cabeça da formação planetária.

Condições Extremas: Calor e Órbita Lenta

O HD 143811 AB b não seria um lugar agradável para se visitar. Suas duas estrelas são jovens e emitem enormes quantidades de energia. Isso aquece o planeta a aproximadamente 769 graus Celsius, uma temperatura muito superior à de qualquer forno doméstico. Para comparação, o chumbo derrete a 327 graus Celsius.

Além do calor extremo, o planeta tem uma órbita incrivelmente longa. Ele leva cerca de 300 anos terrestres para completar uma volta ao redor de suas duas estrelas. Enquanto isso, as próprias estrelas orbitam uma à outra a cada 18 dias. Imagine ver dois sóis no céu que se movem rapidamente um ao redor do outro, enquanto você demora três séculos para completar um ano.

O planeta também é relativamente jovem em termos astronômicos. Ele se formou há cerca de 13 milhões de anos. Pode parecer muito tempo, mas quando os dinossauros foram extintos há 66 milhões de anos, esse planeta ainda nem existia. Suas estrelas estão localizadas na associação Scorpius-Centaurus, uma das regiões de formação estelar mais próximas da Terra.

O Futuro do Imageamento de Exoplanetas

A descoberta do HD 143811 AB b mostra que dados antigos podem esconder tesouros científicos esperando para serem encontrados. Mas também aponta para o futuro. O Gemini Planet Imager está sendo transferido para o Havaí, onde receberá um coronógrafo melhorado, um dispositivo que bloqueia a luz das estrelas para permitir que os planetas sejam vistos mais facilmente.

Com essas melhorias, os astrônomos esperam conseguir fotografar planetas ainda mais próximos de suas estrelas. Isso expandirá significativamente o número de mundos que podemos estudar diretamente. E, com sorte, as descobertas não precisarão esperar uma década para serem encontradas em revisões futuras dos dados.

Cada imagem direta de um exoplaneta é uma conquista notável. Elas nos permitem estudar a atmosfera, a temperatura e a composição desses mundos distantes de maneiras que os métodos indiretos não conseguem. O HD 143811 AB b é mais uma janela para a incrível diversidade de sistemas planetários que existem na nossa galáxia.

Perguntas frequentes

O que é um super-Júpiter?
Um super-Júpiter é um planeta gigante gasoso com massa maior que a de Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar. O HD 143811 AB b tem cerca de seis vezes a massa de Júpiter, tornando-o um gigante ainda mais impressionante.

Como é possível um planeta orbitar duas estrelas ao mesmo tempo?
Em um sistema estelar binário, duas estrelas orbitam um centro de massa comum. Se um planeta estiver longe o suficiente, ele pode orbitar ambas as estrelas como se fossem um único objeto. Esse tipo de órbita é chamada de circumbinária.

Por que é tão difícil fotografar exoplanetas diretamente?
As estrelas são milhões de vezes mais brilhantes que os planetas que as orbitam. É como tentar ver uma vaga-lume ao lado de um farol de carro. Os astrônomos precisam usar instrumentos especiais chamados coronógrafos para bloquear a luz da estrela e revelar o planeta.

O HD 143811 AB b poderia ter vida?
É extremamente improvável. Com temperaturas de 769 graus Celsius, o planeta é quente demais para qualquer forma de vida que conhecemos. Além disso, sendo um gigante gasoso, ele não tem uma superfície sólida onde a vida poderia se desenvolver.

Quantos planetas orbitando duas estrelas já foram descobertos?
Dezenas de planetas circumbinários já foram descobertos, mas apenas um punhado foi fotografado diretamente. A maioria é detectada por métodos indiretos. O HD 143811 AB b é especial por ser o mais próximo de suas estrelas entre aqueles que foram fotografados.

E não se esqueça, mantenha sempre seus olhos no céu!