Os astrónomos que usam o HARPS máquina de planeta-caça em La Silla do ESO, no Observatório Chile fizeram pela primeira vez uma detecção espectroscópica de luz visível refletida por um exoplaneta. Estas observações também revelaram novas propriedades desse objeto famoso, o primeiro exoplaneta já descoberto em torno de uma estrela normal: 51 Pegasi b. O resultado promete um futuro excitante para esta técnica, especialmente com o advento de instrumentos de nova geração, como o ESPRESSO, no VLT, e telescópios futuros, como o E-ELT.
O exoplaneta 51 Pegasi b encontra-se cerca de 50 anos-luz da Terra, na constelação de Pegasus. Ele foi descoberto em 1995 e será para sempre lembrado como o primeiro exoplaneta confirmado para ser encontrado orbitando uma estrela normal como o Sol . Ele também é considerado como o arquétipo quente Júpiter - uma classe de planetas já conhecidos por serem relativamente comuns, que são semelhantes em tamanho e massa a Júpiter, mas a órbita é muito mais próxima de sua estrelas-mãe.
Desde a descoberta marco, mais de 1.900 exoplanetas em 1200 sistemas planetários foram confirmadas, mas, no ano do vigésimo aniversário da sua descoberta, 51 Pegasi b retorna ao ringue mais uma vez para fornecer mais um avanço nos estudos de exoplanetas.
A equipe que fez esta nova detecção foi liderada por Jorge Martins de Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Universidade do Porto, Portugal, que é atualmente um estudante de doutoramento no ESO no Chile. Eles usaram o instrumento HARPS no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório de La Silla, no Chile.
Atualmente, o método mais utilizado para examinar a atmosfera de um exoplaneta é observar espectro da estrela hospedeira, uma vez que é filtrada através da atmosfera do planeta durante o trânsito - uma técnica conhecida como espectroscopia de transmissão. Uma abordagem alternativa consiste em observar o sistema quando a estrela passa em frente do planeta, o que proporciona principalmente informação sobre a temperatura do exoplaneta.
A nova técnica não depende de encontrar um trânsito planetário, e assim podem potencialmente ser usadas para estudar muito mais exoplanetas. Ele permite que o espectro de luz refletida do planeta para ser diretamente detectado na luz visível, o que significa que as características diferentes do planeta que são inacessível a outras técnicas possa ser inferida.
Espectro da estrela hospedeira é usado como um modelo para orientar a busca de uma assinatura semelhante de luz que é esperado para ser refletido fora do planeta em que descreve sua órbita. Esta é uma tarefa extremamente difícil comoa luz de planetas são incrivelmente fracos em comparação com suas estrelas-mãe deslumbrantes.
O sinal do planeta também é facilmente sobrecarregado por outros efeitos pequenos e fontes de ruído . Em face de tal adversidade, o sucesso da técnica quando aplicada aos dados recolhidos HARPS em 51 Pegasi b fornece uma prova extremamente valiosa de conceito.
Jorge Martins explica: "Este tipo de técnica de detecção é de grande importância científica, uma vez que nos permite medir a massa real do planeta e inclinação orbital, que é essencial para compreender melhor o sistema. Também permite estimar a reflectividade do planeta, ou albedo, que pode ser usada para inferir a composição de superfície e atmosfera do planeta. "
Quando 51 Pegasi b foi encontrado pensava ter uma massa cerca de metade da de Júpiter e uma órbita com uma inclinação de cerca de nove graus para a direção à Terra . Agora o planeta também parece ser maior do que Júpiter em diâmetro e de ser altamente reflexivo. Estas são as propriedades típicas para um Jupiter quente que está muito perto de sua estrela-mãe e expostos a intensa luz das estrelas.
HARPS foi essencial para o trabalho da equipe, mas o fato de que o resultado foi obtido usando o telescópio de 3,6 metros do ESO, que tem uma gama ilimitada de aplicação com esta técnica, é uma notícia fantástica para os astrônomos. Equipamentos existentes como estes será superado por instrumentos muito mais avançados em telescópios maiores, como Very Large Telescope do ESO e o futuro European Extremely Large Telescope .
"Estamos agora aguardando ansiosamente a primeira luz do espectrógrafo ESPRESSO no VLT, para que possamos fazer estudos mais detalhados deste e de outros sistemas planetários", conclui Nuno Santos, do IA e Universidade do Porto .
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