Primeira luz visível detectada diretamente de um exoplaneta

Com informações do ESO - 23/04/2015

Exoplaneta 51 Pegasi b, que orbita uma estrela a cerca de 50 anos-luz de distância da Terra na constelação do Pégaso.
[Imagem: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger]

Exoplaneta visível

Astrônomos detectaram pela primeira vez de forma direta o espectro visível refletido por um exoplaneta.

As observações revelaram novas propriedades do 51 Pegasi b, o primeiro exoplaneta a ser descoberto em torno de uma estrela semelhante ao Sol - desde então já foi confirmada a existência de mais de 1.900 exoplanetas em 1.200 sistemas planetários.

Além das informações sobre o próprio exoplaneta, o resultado promete um futuro brilhante para a técnica utilizada, particularmente com o advento de uma nova geração de instrumentos, tais como o ESPRESSO, para o VLT, e futuros telescópios, como o E-ELT.

51 Pegasi b

O exoplaneta 51 Pegasi b situa-se a cerca de 50 anos-luz da Terra, na constelação do Pégaso. Quando ele foi descoberto, em 1995, só se conheciam dois objetos planetários, que orbitam em uma região com condições extremas, circundando um pulsar.

Ele é considerado o arquétipo dos exoplanetas do tipo Júpiter quente - uma classe de planetas bastante comuns, semelhantes a Júpiter em termos de massa e de tamanho, mas com órbitas muito mais próximas das suas estrelas progenitoras.

A luz agora captada revelou que o 51 Pegasi b tem uma massa de cerca de metade da de Júpiter e uma órbita com uma inclinação de cerca de nove graus na direção da Terra.

O planeta parece também ser maior do que Júpiter em termos de diâmetro e é extremamente reflexivo. Estas são propriedades típicas de um planeta do tipo Júpiter quente, que se encontra muito próximo da sua estrela progenitora e por isso exposto a uma intensa radiação estelar.

Técnica de observação

A equipe fez esta nova observação utilizando um instrumento chamado HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório de La Silla, no Chile. O HARPS serviu para validar o método de observação, mas logo será substituído por equipamentos mais modernos e instalados em telescópios maiores, o que permitirá observações mais detalhadas.

Atualmente, o método mais utilizado para estudar a atmosfera de um exoplaneta consiste em observar o espectro da estrela hospedeira quando este é filtrado pela atmosfera do planeta durante um trânsito - uma técnica chamada espectroscopia de transmissão. Uma alternativa consiste em observar o sistema planetário quando a estrela passa em frente do planeta, o que dará essencialmente informação sobre a temperatura do exoplaneta.

A nova técnica não depende de um trânsito planetário, por isso pode potencialmente ser usada para estudar muito mais exoplanetas, e permite que o espectro planetário seja detectado diretamente no visível, o que significa que características diferentes do planeta, que não são acessíveis através de outras técnicas, podem ser inferidas.

O espectro da estrela hospedeira é usado como modelo para procurar por uma "assinatura" gerada pela reflexão da luz da estrela no planeta. Isto exige uma precisão muito grande dos instrumentos, uma vez que a luz refletida pelos planetas é muitíssimo mais tênue do que a luz direta da estrela.

Mas os resultados valem a pena, porque podem dar informações sobre a massa real do planeta, a sua inclinação orbital e o seu albedo, ou reflexividade, uma informação que permite para inferir a composição tanto da superfície do planeta como da sua atmosfera.

O fato de o instrumento usado estar instalado em um telescópio de 3,6 metros entusiasmou os astrônomos, uma vez que resultados muito melhores poderão ser obtidos com telescópios maiores, como o VLT e o E-ELT, que contarão com instrumentos similares, mas maiores e mais modernos.

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