Um novo tipo de observação astronômica ajudou a revelar a possível história evolutiva de um bebê exoplaneta parecido com Netuno.

Para estudar um planeta muito jovem chamado DS Tuc Ab, uma equipe liderada pelo Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics que incluiu seis astrônomos da Carnegie - Johanna Teske, Sharon Wang, Stephen Shectman, Paul Butler, Jeff Crane, e Ian Thompson - desenvolveram uma nova ferramenta de modelagem observacional. Seu trabalho será publicado no Cartas de jornal astrofísico e representa a primeira vez que a inclinação orbital de um planeta com menos de 45 milhões de anos - ou cerca de 1/100 da idade do Sistema Solar - foi medida.

"Muitas coisas podem acontecer entre o momento em que um planeta é formado e quando o vemos, "disse o autor principal George Zhou do CfA." A grande maioria dos planetas que encontramos já estão maduros e não sabemos como eles eram quando eram jovens. "

DS Tuc Ab é um Netuno quente, que orbita uma estrela em um sistema de duas estrelas em um curto, período de oito dias em um plano relativamente plano.

"O DS Tuc Ab está em uma idade interessante, "porque o disco giratório de gás e poeira a partir do qual se formou em torno de sua estrela hospedeira se dissipou, explicou Ben Montet, da University of New South Wales, que foi o autor principal de um artigo complementar no qual o grupo Carnegie também foi co-autoria, que foi publicado no Astronomical Journal e usou uma técnica diferente para estudar o planeta. "Podemos ver o planeta, mas pensamos que ainda era muito jovem para a órbita de outras estrelas distantes manipular seu caminho. "

O DS Tuc Ab foi descoberto em 2019 por Elisabeth Newton de Dartmouth e sua equipe usando dados da missão TESS da NASA. Um artigo de descoberta paralela foi publicado no mesmo ano por cientistas do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália.

Logo depois, pesquisadores começaram a observar o planeta usando o Planet Finder Spectrograph no Magellan Clay Telescope no Carnegie's Las Campanas Observatory no Chile. Seu objetivo era determinar se o planeta recém-formado experimentou algumas interações dinâmicas caóticas em seu passado. Os astrônomos costumam encontrar planetas em torno de outras estrelas em órbitas totalmente diferentes dos planetas em nosso próprio Sistema Solar. Alguns foram encontrados no pólo, e até mesmo órbitas retrógradas, por causa de puxões de planetas externos.

Para responder a esta pergunta, os pesquisadores observaram o DS Tuc Ab enquanto ele passava na frente de sua estrela hospedeira para medir o efeito que o planeta teve na luz estelar. Se o planeta bloquear uma quantidade igual de luz ao passar pela superfície da estrela, por exemplo, isso indicaria uma órbita bem alinhada.

Contudo, uma abundância de pontos estelares na estrela hospedeira do DS Tuc Ab tornou essa medição muito difícil. Para combater esses desafios e caracterizar o planeta e o sistema estelar, os cientistas desenvolveram sua nova técnica para rastrear o jovem planeta em sua órbita. Eles conseguiram isso modelando simultaneamente como o planeta bloqueou a luz na superfície estelar e como os pontos frios da estrela mudaram a luz intrínseca que estava emitindo.

"Daqui para frente, este sistema permitirá aos astrônomos desenvolver uma melhor compreensão dos planetas em sua infância, "disse Teske." Estamos especialmente interessados ​​em como 'quente Neptunes' se move ou se forma tão perto de suas estrelas anfitriãs.

Este tem sido um mistério astronômico de longa data que o DS Tuc Ab pode estar perfeitamente posicionado para ajudar a resolver. Sua juventude significa que provavelmente não se formou mais longe e foi chutado para mais perto de seu hospedeiro por uma colisão ou outra força externa. Mas sua inclinação orbital relativamente plana indica que não foi puxado para esta posição pela interação com a companheira de sua estrela hospedeira, qualquer.

"Este é um sistema muito especial que poderia nos ensinar muito sobre os primeiros estágios de como os sistemas planetários evoluem, "Teske acrescentou.