Estas imagens mostram algumas das estrelas hospedeiras de exoplanetas com estrelas companheiras (B, C) que foram encontrados durante o projeto. As imagens são imagens compostas RGB obtidas com o Telescópio de Levantamento Panorâmico e Sistema de Resposta Rápida (PanSTARRS) no y- (960 nm), i- (760 nm), e banda g (480 nm). A imagem do meio mostra um sistema hierárquico de estrelas triplas. Crédito:Mugrauer, PanSTARRS
A Terra é o único planeta habitável no universo ou existem mais mundos em algum lugar lá fora que são capazes de suportar vida? E se houver, como eles se parecem? Em uma tentativa de responder a essas perguntas fundamentais, os cientistas estão procurando exoplanetas no espaço:mundos distantes que orbitam outras estrelas fora do nosso sistema solar.
Mais de 4, 000 exoplanetas são conhecidos até hoje, a maioria deles orbitando estrelas únicas como o nosso sol. Agora, o astrofísico Dr. Markus Mugrauer, da Friedrich Schiller University Jena, descobriu e caracterizou muitos novos sistemas estelares múltiplos que contêm exoplanetas. As descobertas confirmam as suposições de que a existência de várias estrelas influencia o processo pelo qual os planetas são formados e se desenvolvem. O estudo de Mugrauer, do Instituto Astrofísico e Observatório Universitário da Universidade de Jena, já foi publicado na revista especializada de renome Avisos mensais da Royal Astronomical Society .
O telescópio espacial fornece dados precisos
"Múltiplos sistemas estelares são muito comuns em nossa Via Láctea, "explica Mugrauer." Se tais sistemas incluem planetas, eles são de particular interesse para a Astrofísica, porque os sistemas planetários neles podem diferir de nosso sistema solar em aspectos fundamentais. "Para saber mais sobre essas diferenças, Mugrauer pesquisou mais de 1, 300 exoplanetas hospedeiros estrelas com exoplanetas orbitando-os para ver se eles têm estrelas companheiras. Para este fim, ele acessou os dados de observação precisos do telescópio espacial de Gaia, operado pela Agência Espacial Europeia (ESA).
Desta maneira, ele conseguiu demonstrar a existência de cerca de 200 estrelas companheiras a estrelas hospedeiras planetárias que são até 1, 600 anos-luz de distância do sol. Com a ajuda dos dados, Mugrauer também foi capaz de caracterizar as estrelas companheiras e seus sistemas com mais detalhes. Ele descobriu que existem dois sistemas estreitos com distâncias de apenas 20 unidades astronômicas (au) - que em nosso sistema solar corresponde aproximadamente à distância entre o Sol e Urano - bem como sistemas com estrelas acima de 9, 000 au um do outro.
HIP116454 é uma estrela hospedeira planetária na constelação de Peixes e tem aprox. 200 anos-luz da Terra. A estrela é acompanhada por uma anã branca significativamente mais fraca (B). A imagem é uma imagem composta RGB composta de imagens tiradas no i- (760 nm), r- (620 nm), e banda g (480 nm) como parte do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Crédito:Mugrauer, SDSS
Anãs vermelhas e brancas
As estrelas companheiras também variam quanto à sua massa, temperatura e estágio de evolução. O mais pesado entre eles pesa 1,4 vezes mais que o nosso Sol, enquanto os mais leves têm apenas 8% da massa do Sol. A maioria das estrelas companheiras são de baixa massa, estrelas anãs frias que brilham levemente vermelhas.
Contudo, oito anãs brancas também foram identificadas entre os fracos companheiros estelares. Uma anã branca é o núcleo queimado de uma estrela semelhante ao sol, que é quase tão grande quanto a nossa Terra, mas tem metade do peso do nosso sol. Essas observações mostram que os exoplanetas podem de fato sobreviver ao estágio evolutivo final de uma estrela semelhante ao sol nas proximidades.
Dobro, sistemas estelares triplos e quádruplos com exoplanetas
A maioria dos sistemas estelares com exoplanetas identificados no estudo têm duas estrelas. Contudo, cerca de duas dúzias de sistemas estelares triplos hierárquicos e até mesmo um sistema estelar quádruplo foram detectados. Na faixa de distâncias investigadas, entre aproximadamente 20 e 10, 000 unidades astronômicas, um total de 15 por cento das estrelas estudadas têm pelo menos uma estrela companheira. Isso é apenas cerca de metade da frequência esperada em geral para estrelas semelhantes ao sol. Além disso, as estrelas companheiras detectadas mostram distâncias cerca de cinco vezes maiores do que em sistemas comuns.
Um sistema de estrelas triplas com aprox. 800 anos-luz da Terra na constelação de Leão com a estrela hospedeira planetária K2-27 (estrela brilhante à esquerda). A imagem é uma imagem composta RGB obtida com PanSTARRS no y- (960 nm), i- (760 nm), e banda g (480 nm). À direita dele, a primeira estrela companheira (A) pode ser claramente distinguida. Logo abaixo de K2-27 está a segunda estrela companheira (C) que brilha levemente em vermelho. Crédito:Mugrauer, PanSTARRS
"Esses dois fatores juntos podem indicar que a influência de várias estrelas em um sistema estelar perturba o processo de formação do planeta, bem como o desenvolvimento posterior de suas órbitas, "diz Mugrauer. A causa disso pode ser primeiro o impacto gravitacional de uma companheira estelar no disco de gás e poeira no qual os planetas se formam em torno de sua estrela hospedeira. Mais tarde, a gravitação da companheira estelar influencia o movimento dos planetas ao redor de sua estrela hospedeira.
Markus Mugrauer gostaria de prosseguir com o projeto. No futuro, também, a multiplicidade de estrelas hospedeiras planetárias recém-descobertas seria estudada usando dados da missão Gaia e quaisquer estrelas companheiras detectadas seriam precisamente caracterizadas. "Além disso, vamos combinar os resultados com os de uma campanha internacional de observação, que estamos atualmente conduzindo sobre o mesmo tema no Observatório do Paranal do Observatório Europeu do Sul no Chile, "acrescentou Mugrauer." Então seremos capazes de investigar a influência precisa da multiplicidade estelar na formação e desenvolvimento dos planetas. "
