O Telescópio Espacial Hubble identificou 16 estrelas que poderiam ter planetas extra-solares. A descoberta foi feita usando o método de trânsito, onde os planetas escurecem levemente suas estrelas-mãe quando passam na frente. Mais observações serão necessárias para realmente calcular a massa dos planetas em trânsito.
O Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriu 16 candidatos a planetas extra-solares orbitando uma variedade de estrelas distantes na região central da nossa galáxia Via Láctea.
A bonança do planeta foi descoberta durante uma pesquisa do Hubble, chamada Janela de Sagitário, que eclipsa a Pesquisa Extrasolar Planetária (SWEEPS). O Hubble parecia mais longe do que jamais foi pesquisado com sucesso por planetas extra-solares. O Hubble olhou para 180.000 estrelas na protuberância central da nossa galáxia, a 26.000 anos-luz de distância. Esse é um quarto do diâmetro do disco espiral da Via Láctea. Os resultados serão publicados na edição de 5 de outubro da revista Nature.
Essa contagem é consistente com o número de planetas que se espera descobrir a partir de uma pesquisa tão distante, com base em detecções anteriores de exoplanetas feitas em nossa vizinhança solar local. A visão estreita do Hubble cobria uma faixa de céu não maior em tamanho angular do que 2% da área da lua cheia. Quando extrapolados para toda a galáxia, os dados do Hubble fornecem fortes evidências da existência de aproximadamente 6 bilhões de planetas do tamanho de Júpiter na Via Láctea.
Cinco dos planetas recém-descobertos representam um novo tipo extremo de planeta não encontrado em nenhuma pesquisa nas proximidades. Apelidados de Planetas de Período Ultra Curto (USPPs), esses mundos giram em torno de suas estrelas em menos de um dia da Terra.
"Descobrir os planetas de curto período foi uma grande surpresa", disse o líder da equipe Kailash Sahu, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, em Baltimore. "Nossa descoberta também fornece evidências muito fortes de que os planetas são tão abundantes em outras partes da galáxia quanto em nossa vizinhança solar".
O Hubble não pôde ver diretamente os 16 candidatos a planeta recém-encontrados. Os astrônomos usaram a Câmera Avançada de Pesquisas do Hubble para procurar planetas medindo o leve escurecimento de uma estrela devido à passagem de um planeta à sua frente, um evento chamado trânsito. O planeta teria que ser do tamanho de Júpiter para bloquear a luz das estrelas suficiente, cerca de um a 10%, para ser mensurável pelo Hubble.
Os planetas são chamados de "candidatos" porque os astrônomos só poderiam obter medições de massa de acompanhamento para dois deles devido à distância e ao desmaio desses sistemas. Após uma análise exaustiva, a equipe descartou explicações alternativas, como um trânsito de pastagem por um companheiro estelar que poderia imitar a assinatura prevista de um verdadeiro planeta. A descoberta pode mais que dobrar o número de planetas espionados com a técnica de trânsito até hoje.
Há uma tendência para os candidatos ao planeta girarem em torno de estrelas mais abundantes em elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio, como o carbono. Isso apóia teorias de que estrelas ricas em elementos pesados têm os ingredientes necessários para formar planetas.
O candidato ao planeta com o período orbital mais curto, chamado SWEEPS-10, gira em torno de sua estrela em 10 horas. Localizado a apenas 740.000 milhas de sua estrela, o planeta está entre os mais quentes já detectados. Tem uma temperatura estimada de aproximadamente 3.000 graus Fahrenheit.
"Este planeta que abraça as estrelas deve ter pelo menos 1,6 vezes a massa de Júpiter, caso contrário, o músculo gravitacional da estrela a separaria", disse Mario Livio, membro da equipe do SWEEPS. "A baixa temperatura da estrela permite que o planeta sobreviva tão perto da estrela."
"Planetas de período ultra curto parecem ocorrer preferencialmente em torno de estrelas anãs vermelhas normais, menores e mais frias que o nosso sol", explicou Sahu. "A aparente ausência de USPPs em torno de estrelas do sol em nosso bairro local indica que elas podem ter evaporado quando migraram muito perto de uma estrela mais quente".
Existe uma razão alternativa pela qual planetas do tipo Júpiter em torno de estrelas mais frias podem migrar para mais perto da estrela do que esses planetas em torno de estrelas mais quentes. O disco circunstelar de gás e poeira do qual eles formaram se estende para mais perto de uma estrela mais fria. Desde a descoberta do primeiro "Júpiter quente" em torno de outra estrela em 1995, os astrônomos perceberam que esse tipo incomum de planeta maciço deve ter espiralado próximo à sua estrela-mãe a partir de um local mais distante onde ela deve ter se formado. A borda interna de um disco circunstelar interrompe a migração.
Os trânsitos planetários ocorrem apenas quando a órbita do planeta é vista quase de frente. No entanto, apenas cerca de 10% dos Júpiteres quentes têm órbitas de borda que permitem que o planeta seja observado transitando por uma estrela. Para ter sucesso, as pesquisas de trânsito devem exibir um grande número de estrelas ao mesmo tempo. A pesquisa de trânsito do SWEEPS cobriu um rico campo de estrelas na Janela de Sagitário.
O termo “janela” implica uma visão clara do centro galáctico, mas grande parte do plano galáctico é obscurecida pela poeira. O Hubble monitorou 180.000 estrelas para obter um escurecimento periódico e breve no brilho de uma estrela. O campo estelar foi observado durante um período contínuo de sete dias, de 23 a 29 de fevereiro de 2004. Para garantir que o escurecimento fosse causado por um objeto que orbita uma estrela, a equipe usou o Hubble para detectar de dois a 15 trânsitos consecutivos para cada um dos objetos. 16 candidatos ao planeta.
Duas estrelas no campo são brilhantes o suficiente para que a equipe do SWEEPS possa confirmar independentemente a presença de um planeta, medindo espectroscopicamente uma ligeira oscilação no movimento da estrela devido à atração gravitacional de um companheiro invisível. Eles usaram o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, localizado no Monte Paranal, no Chile, para medir uma leve oscilação na estrela.
Um dos candidatos planetários tem uma massa abaixo do limite de detecção de 3,8 massas de Júpiter. O outro candidato são 9,7 massas de Júpiter, abaixo da massa mínima de 13 massas de Júpiter para uma anã marrom. Uma anã marrom é um objeto que se forma como uma estrela, mas não tem massa suficiente para brilhar por fusão nuclear.
Como as estrelas são muito fracas e o campo de visão é densamente repleto de estrelas, medir a leve oscilação no movimento da estrela usando espectroscopia para confirmar que a maioria dos candidatos ao planeta não é viável. Telescópios futuros, como o James Webb Space Telescope da NASA, fornecerão a sensibilidade necessária para confirmar a maioria dos candidatos ao planeta.
O programa Hubble SWEEPS é uma importante prova de conceito para a futura missão Kepler da NASA, prevista para lançamento em 2007. O observatório Kepler monitorará continuamente uma região da galáxia Via Láctea para detectar planetas em trânsito em torno de estrelas distantes. O Kepler será sensível o suficiente para detectar possivelmente centenas de candidatos a planetas do tamanho da Terra dentro ou perto da zona habitável, a distância de uma estrela onde a água líquida poderia existir de maneira viável na superfície de um planeta.
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a Agência Espacial Européia. O Instituto de Ciências do Telescópio Espacial realiza operações científicas no Hubble. O instituto é operado para a NASA pela Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia, Inc., Washington.
Fonte original: Hubble News Release
