p Localizado a cerca de 129 anos-luz da Terra na direção da constelação de Pégaso está o sistema estelar relativamente jovem de HR 8799. A partir de 2008, quatro exoplanetas em órbita foram descobertos neste sistema que - ao lado do exoplaneta Formalhaut b - foram os primeiros a serem confirmados usando a técnica de imagem direta. E com o tempo, astrônomo passou a acreditar que esses quatro planetas estão em ressonância um com o outro. p Nesse caso, os quatro planetas orbitam sua estrela com uma ressonância 1:2:4:8, o que significa que o período orbital de cada planeta está em uma proporção quase precisa com os outros no sistema. Este é um fenômeno relativamente único, um que inspirou Jason Wang - um estudante graduado do braço de Berkeley do Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) patrocinado pela NASA - a produzir um vídeo que ilustra sua dança orbital.

p Usando imagens obtidas pela W.M. Observatório Keck por um período de sete anos, O vídeo de Wang fornece um vislumbre desses quatro exoplanetas em movimento. Como você pode ver abaixo, a estrela central é escurecida para que a luz refletida em seus planetas possa ser vista. E embora não mostre os planetas completando um período orbital completo (o que levaria décadas e até séculos), ilustra lindamente a ressonância que existe entre os quatro planetas da estrela.

p Como Jason Wang disse à Universe Today por e-mail:

p "Os dados foram obtidos ao longo de 7 anos de um dos telescópios Keck de 10 metros por uma equipe de astrônomos (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman, e Ben Zuckerman). Christian reduziu cada uma das 7 épocas de dados, para fazer 7 quadros de dados. Em seguida, fiz um filme usando uma interpolação de movimento para interpolar esses 7 quadros em 100 quadros para obter um vídeo uniforme de forma que não seja instável (como se pudéssemos observá-los todos os meses da Terra). "

p As imagens dos quatro exoplanetas foram capturadas originalmente pelo Dr. Christian Marois, do Instituto de Astrofísica Herzberg do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá. Foi em 2008 que Marois e seus colegas descobriram os três primeiros planetas do HR 8799 - HR 8799 b, ce d - usando técnica de imagem direta. Mais ou menos na mesma época, uma equipe da UC Berkeley anunciou a descoberta de Fomalhaut b, também usando imagem direta.

p Esses planetas foram todos considerados gigantes gasosos de tamanho e massa semelhantes, com entre 1,2 e 1,3 vezes o tamanho de Júpiter, e 7 a 10 vezes sua massa. No momento de sua descoberta, HR 8799 d era considerado o planeta mais próximo de sua estrela, a uma distância de cerca de 27 unidades astronômicas (UAs) - enquanto as outras duas orbitam a distâncias de cerca de 42 e 68 UAs, respectivamente.

p Só depois disso a equipe percebeu que os planetas já haviam sido observados em 1998. Naquela época, a câmera infravermelha próxima do telescópio espacial Hubble e o espectrômetro multi-objeto (NICMOS) obtiveram luz do sistema que indicava a presença de planetas. Contudo, isso só ficou claro depois que uma técnica de processamento de imagem recém-desenvolvida foi instalada. Portanto, a "pré-descoberta" passou despercebida.

p Outras observações em 2009 e 2010 revelaram a existência de um quarto planeta - HR 8799 e - que tinha uma órbita colocando-o dentro dos outros três. Mesmo assim, este planeta está quinze vezes mais distante de sua estrela do que a Terra está do Sol, o que resulta em um período orbital de cerca de 18, 000 dias (49 anos). Os outros levam cerca de 112, 225, e 450 anos (respectivamente) para completar uma órbita de HR 8799.

p Em última análise, Wang decidiu produzir o vídeo (que não foi o primeiro), para ilustrar o quão excitante pode ser a busca por exoplanetas. Como ele disse:

p "Eu escrevi este algoritmo de interpolação de movimento para outro sistema de exoplaneta, Beta Pictoris b, onde vemos um planeta em uma órbita lateral parecendo estar mergulhando em sua estrela (na verdade, está apenas circulando na frente dela). Queríamos fazer o mesmo com o HR 8799 para dar vida a esse sistema e compartilhar nossa empolgação em obter imagens diretas de exoplanetas. Acho incrível que tenhamos a tecnologia para observar outros mundos orbitando outras estrelas. "

p Além disso, o vídeo chama a atenção para um sistema estelar que apresenta algumas oportunidades únicas para a pesquisa de exoplanetas. Uma vez que HR 8799 foi o primeiro sistema multiplanetário a ter uma imagem direta, significa que os astrônomos podem observar diretamente as órbitas dos quatro planetas, observar suas interações dinâmicas, e determinar como chegaram à configuração atual.

p Os astrônomos também serão capazes de obter espectros da atmosfera desses planetas para estudar sua composição, e compare isso com os gigantes gasosos do nosso próprio Sistema Solar. E como o sistema é muito jovem (apenas 40 milhões de anos), pode nos dizer muito sobre o processo de formação do planeta. Último, mas não menos importante, suas órbitas largas (uma necessidade devido ao seu tamanho) podem significar que o sistema é menos do que estável.

p No futuro, de acordo com Wang, astrônomos estarão observando para ver se algum planeta será ejetado do sistema. Eu não sei sobre você, mas eu consideraria um vídeo que ilustra um dos gigantes gasosos do HR 8799 sendo expulso de seu sistema também seria muito inspirador!