Quando se trata de como e onde os sistemas planetários se formam, os astrônomos pensaram que tinham um bom controle sobre as coisas. A teoria predominante, conhecida como Hipótese Nebular, afirma que estrelas e planetas se formam a partir de nuvens maciças de poeira e gás (isto é, nebulosas). Uma vez que essa nuvem experimenta um colapso gravitacional no centro, sua poeira e gás restantes formam um disco protoplanetário que eventualmente se acumula para formar planetas.
No entanto, ao estudar a estrela distante NGTS-1 - um tipo M (anã vermelha) localizada a cerca de 600 anos-luz de distância - uma equipe internacional liderada por astrônomos da Universidade de Warwick descobriu um enorme "Júpiter quente" que parecia muito grande estar orbitando uma estrela tão pequena. A descoberta deste "planeta monstro" naturalmente desafiou algumas noções anteriores sobre formação planetária.
O estudo, intitulado "NGTS-1b: Um Júpiter quente que transita por um anão M", apareceu recentemente no Avisos mensais da Royal Astronomical Society. A equipe foi liderada pelo Dr. Daniel Bayliss e pelo professor Peter Wheatley da Universidade de Warwick e incluiu membros do Observatório de Genebra, do Laboratório Cavendish, do Centro Aeroespacial Alemão, do Instituto Leicester de Observação Espacial e da Terra, do Centro de Berlim TU de Berlim. Astronomia e Astrofísica e várias universidades e institutos de pesquisa.
A descoberta foi feita usando dados obtidos pela instalação de pesquisa de trânsito de próxima geração do ESO (NGTS), localizada no Observatório Paranal, no Chile. Essa instalação é administrada por um consórcio internacional de astrônomos provenientes das Universidades de Warwick, Leicester, Cambridge, Universidade Queen's Belfast, Observatório de Genebra, Centro Aeroespacial Alemão e Universidade do Chile.
Usando uma gama completa de telescópios compactos totalmente robóticos, esta pesquisa fotométrica é um dos vários projetos destinados a complementar a Telescópio Espacial Kepler. Gostar Kepler, ele monitora estrelas distantes em busca de sinais de quedas repentinas de brilho, que são uma indicação de um planeta passando na frente da (em "trânsito") estrela, em relação ao observador. Ao examinar os dados obtidos do NGTS-1, a primeira estrela encontrada pela pesquisa, eles fizeram uma descoberta surpreendente.
Com base no sinal produzido por seu exoplaneta (NGTS-1b), eles determinaram que era um gigante gasoso aproximadamente do mesmo tamanho de Júpiter e quase tão massivo (0,812 massas de Júpiter). Seu período orbital de 2,6 dias também indicou que orbita muito perto de sua estrela - cerca de 0,0326 UA - o que o torna um "Júpiter quente". Com base nesses parâmetros, a equipe também estimou que o NGTS-1b experimenta temperaturas de aproximadamente 800 K (530 ° C; 986 ° F).
A descoberta levou a equipe a dar uma volta, pois acreditava-se ser impossível para planetas desse tamanho se formarem em torno de pequenas estrelas do tipo M. De acordo com as teorias atuais sobre a formação de planetas, acredita-se que as estrelas anãs vermelhas possam formar planetas rochosos - como evidenciado por muitos que foram descobertos em torno das anãs vermelhas nos últimos tempos - mas não conseguem reunir material suficiente para criar planetas do tamanho de Júpiter .
Como comentou o Dr. Daniel Bayliss, astrônomo da Universidade de Genebra e principal autor do artigo, no comunicado de imprensa da Universidade de Warwick:
“A descoberta do NGTS-1b foi uma surpresa completa para nós - não se pensava que tais planetas enormes existissem em torno de estrelas tão pequenas. Este é o primeiro exoplaneta que encontramos com nossa nova instalação NGTS e já estamos desafiando a sabedoria recebida de como os planetas se formam. Nosso desafio agora é descobrir como esses tipos de planetas são comuns no Galaxy, e com a nova instalação do NGTS, estamos bem posicionados para fazer exatamente isso. ”
O que também é impressionante é o fato de os astrônomos perceberem o trânsito. Comparadas a outras classes de estrelas, as estrelas do tipo M são as menores, as mais frias e as mais escuras. No passado, corpos rochosos eram detectados ao seu redor, medindo as mudanças de posição em relação à Terra (também conhecido como Método da Velocidade Radial). Essas mudanças são causadas pelo puxão gravitacional de um ou mais planetas que fazem o planeta "balançar" para frente e para trás.
Em suma, a pouca luz de uma estrela do tipo M tornou o monitoramento das quedas de brilho (também conhecido como Método de Trânsito) altamente impraticável. No entanto, usando as câmeras sensíveis ao vermelho do NGTS, a equipe conseguiu monitorar as manchas do céu noturno por muitos meses. Com o tempo, eles notaram quedas vindas do NGTS-1 a cada 2,6 dias, o que indicava que um planeta com um período orbital curto passava periodicamente na frente dele.
Eles rastrearam a órbita do planeta em torno da estrela e combinaram os dados de trânsito com as medições de velocidade radial para determinar seu tamanho, posição e massa. Como o professor Peter Wheatley (que lidera o NGTS) indicou, encontrar o planeta foi um trabalho árduo. Mas, no final, sua descoberta pode levar à detecção de muito mais gigantes gasosos em torno de estrelas de baixa massa:
“NGTS-1b foi difícil de encontrar, apesar de ser um monstro de um planeta, porque sua estrela-mãe é pequena e fraca. As estrelas pequenas são na verdade as mais comuns no universo, por isso é possível que existam muitos desses planetas gigantes esperando para serem encontrados. Tendo trabalhado por quase uma década para desenvolver o conjunto de telescópios NGTS, é emocionante vê-lo escolhendo novos e inesperados tipos de planetas. Estou ansioso para ver que outros tipos de novos planetas emocionantes podemos encontrar. "
Dentro do Universo conhecido, as estrelas do tipo M são de longe as mais comuns, respondendo por 75% de todas as estrelas apenas na Via Láctea. No passado, a descoberta de corpos rochosos ao redor de estrelas como Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 e os sete planetas rochosos ao redor do TRAPPIST-1, levou muitos na comunidade astronômica a concluir que as estrelas anãs vermelhas eram o melhor lugar para procurar Planetas parecidos com a Terra.
A descoberta de um Júpiter Quente orbitando o NGTS-1 é, portanto, vista como uma indicação de que outras estrelas anãs vermelhas também poderiam ter gigantes gasosos em órbita. Acima de tudo, esta última descoberta demonstra mais uma vez a importância da pesquisa com exoplanetas. A cada descoberta que fazemos além do nosso Sistema Solar, mais aprendemos sobre as maneiras pelas quais os planetas se formam e evoluem.
Toda descoberta que fazemos também avança na nossa compreensão de como podemos ter probabilidade de descobrir a vida lá fora, em algum lugar. Pois no final, que objetivo científico maior existe além de determinar se estamos sozinhos ou não no Universo?
