Uma equipa de astrónomos e cientistas cidadãos descobriu um planeta na zona habitável de um sistema estelar invulgar, incluindo duas estrelas e potencialmente outro exoplaneta.



Os caçadores de planetas avistaram o planeta semelhante a Netuno enquanto ele cruzava na frente de sua estrela hospedeira, diminuindo temporariamente a luz da estrela de uma forma semelhante a um eclipse solar na Terra. Este “método de trânsito” normalmente identifica planetas com órbitas estreitas, uma vez que são mais propensos a seguir caminhos que os colocam entre a Terra e a sua estrela hospedeira e, ao seguirem tais caminhos, movem-se para posições de bloqueio de luz com mais frequência. É por isso que este planeta recém-descoberto é considerado invulgarmente distante, com o planeta a demorar 272 dias a dar voltas à sua estrela.

Além disso, a estrela é agora, de longe, a mais brilhante conhecida por albergar um planeta em trânsito na zona habitável onde pode existir água líquida.

Observações de acompanhamento do sistema revelaram ainda mais peculiaridades. A estrela também é orbitada por um segundo planeta ainda não confirmado com uma órbita de 34 dias e, talvez o mais interessante, outra estrela. O sistema único fornece dados valiosos para os cientistas que tentam compreender como os planetas se formam e permanecem em órbitas estáveis ​​em sistemas multiestelares. Os pesquisadores apresentam suas descobertas em 30 de abril no The Astrophysical Journal .

"Encontrar planetas em sistemas multiestelares é crucial para a nossa compreensão de como é possível criar planetas diferentes a partir do mesmo material," afirma a autora principal do estudo, Nora Eisner, investigadora do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron, na cidade de Nova Iorque.

Sistemas de estrelas e planetas se formam quando nuvens de gás e poeira começam a se aglomerar. Quando uma estrela se forma ao lado de outra estrela, o par pode formar um sistema estelar binário. Como se estima que os planetas tenham metade da probabilidade de se formar num sistema estelar binário em comparação com sistemas estelares únicos, Eisner diz que "é muito emocionante termos encontrado este."

O planeta recém-descoberto - formalmente chamado de TOI 4633 c, mas apelidado de Percival (em homenagem a um personagem da série de livros "Harry Potter") pelos cientistas - foi identificado pela primeira vez por cientistas cidadãos examinando dados coletados pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. O programa Planet Hunters TESS permite que qualquer pessoa com um computador conectado à Internet procure planetas não descobertos nos dados do TESS.

“Cada vez que detecto um possível trânsito, sinto o meu coração bater mais rápido e a minha excitação aumentar extensivamente”, diz Simon Bentzen, um cientista cidadão dinamarquês que é voluntário no Planet Hunters TESS desde 2018. “Estou muito feliz por ter ajudado encontrar o novo sistema, espero que os novos planetas possam ajudar a contribuir para a nossa compreensão da formação planetária e ajudar a responder a outras questões planetárias interessantes."

Os cientistas cidadãos ajudam os astrónomos a classificar os enormes conjuntos de dados, que são demasiado grandes para os investigadores analisarem por si próprios. Até à data, o projeto permitiu que mais de 43 mil voluntários de 90 países ajudassem a catalogar cerca de 25 milhões de objetos. Os cientistas cidadãos são particularmente inestimáveis ​​na descoberta de exoplanetas de órbita longa porque estes objetos são difíceis de identificar pelos computadores.

“O cérebro humano tem uma capacidade realmente incrível de reconhecer padrões e filtrar ruídos”, diz Eisner, que é o investigador principal do Planet Hunters TESS. "Enquanto os nossos algoritmos lutam para identificar estes planetas de períodos mais longos, os cientistas cidadãos não o fazem."

Depois que 15 cientistas cidadãos sinalizaram o possível planeta, Eisner e sua equipe decidiram olhar mais de perto. Um estudo de acompanhamento da velocidade radial da estrela – que procurou pequenas oscilações no movimento da estrela que revelam a atração gravitacional de companheiras próximas – mostrou um potencial segundo planeta próximo da estrela.

Outras imagens e dados de arquivo revelaram que o que os cientistas inicialmente pensaram ser uma única estrela são, na verdade, duas. As duas estrelas em co-órbita estão actualmente demasiado próximas para serem distinguidas individualmente do nosso ponto de vista na Terra. No entanto, observações de arquivo da estrela recolhidas ao longo dos últimos 119 anos mostraram que o sistema é de facto um par de estrelas binárias.

O novo exoplaneta tem a segunda órbita mais longa de qualquer planeta descoberto com dados do TESS e é um dos cinco com órbitas superiores a 100 dias. “Este planeta é notável em muitos aspectos”, diz Eisner. "É notável na sua órbita, é notável por estar na zona habitável e é notável por orbitar uma estrela brilhante."

Embora os cientistas pensem que o planeta está na zona habitável, eles não o aconselhariam como destino para as suas próximas férias interestelares. TOI 4633 c não tem superfície sólida e a atmosfera é provavelmente densa com vapor de água, hidrogênio e metano. No entanto, estudos anteriores mostraram que os planetas de longo período têm maior probabilidade de ter satélites ou luas, que podem oferecer superfícies sólidas para a vida se estabelecer.

“Se este planeta tivesse uma lua, essa lua provavelmente teria uma superfície sólida, o que poderia ser um ótimo lugar para encontrar água”, diz Eisner. No futuro, o exoplaneta poderá ser alvo de campanhas de detecção de exoluas, dado o brilho do sistema e a longa órbita do planeta, sendo que ambas são úteis para a detecção de exoluas.

Embora os cientistas estejam interessados ​​em aprender mais sobre este sistema, serão necessários pelo menos 30 anos até que as duas estrelas estejam suficientemente distantes uma da outra para determinarem a disposição exacta do sistema estelar. Confirmar se os planetas orbitam a mesma estrela ou estrelas diferentes poderia ajudar a melhorar a nossa compreensão de quanto tempo tais sistemas podem permanecer estáveis.

Também poderia ajudar os cientistas a fazer melhores previsões para a descoberta de novos exoplanetas. Na verdade, quase metade de todas as estrelas semelhantes ao Sol ocupam sistemas multiestelares.

“Se conseguíssemos restringir onde os planetas orbitam, isso seria realmente um trampolim para abrir a nossa compreensão da formação de exoplanetas”, diz Eisner. "Também poderia ajudar-nos algum dia a sermos capazes de observar uma estrela e as suas propriedades e fazer algumas suposições sobre quais planetas estão potencialmente orbitando nesse sistema."

Eisner incentiva as pessoas interessadas em ser voluntárias no Planet Hunters TESS a conferir o site do projeto.

Mais informações: Nora L. Eisner et al, Caçadores de Planetas TESS. V. Um sistema planetário em torno de uma estrela binária, incluindo um mini-Netuno na zona habitável, The Astronomical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-3881/ad1d5c
Informações do diário: Jornal Astronômico , Jornal Astrofísico

Fornecido pela Fundação Simons