Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert
Um novo vídeo compartilhado no YouTube é uma das coisas mais incríveis que já vimos na ciência planetária.
O vídeo mostra quatro pontos de luz se movendo em círculos concêntricos parciais ao redor de um disco preto em seu centro. O que você está realmente vendo é um sistema planetário.
Os quatro pontos são exoplanetas, com o disco preto obscurecendo sua estrela, a 133,3 anos-luz da Terra. Os círculos parciais são seus movimentos orbitais, um timelapse compilado a partir de 12 anos de observações.
A estrela é HR8799, e em 2008 seus exoplanetas seriam o primeiro sistema (não o primeiro exoplaneta, que foi 2M1207b em 2004) que os astrônomos já viram diretamente.
Desde então, o astrônomo Jason Wang, da Universidade do Noroeste, EUA, o observa avidamente. Ele compilou essas observações em um timelapse – não por nenhuma razão científica, mas apenas porque é incrível.
“Geralmente é difícil ver planetas em órbita”, disse Wang.
“Por exemplo, não é aparente que Júpiter ou Marte orbitam nosso Sol porque vivemos no mesmo sistema e não temos uma visão de cima para baixo. Os eventos astronômicos acontecem muito rápido ou muito devagar para serem capturados em um filme.
“Mas este vídeo mostra planetas se movendo em uma escala de tempo humana. Espero que permita que as pessoas desfrutem de algo maravilhoso.”
O número atual de exoplanetas confirmados – isto é, planetas extrasolares, ou planetas fora do Sistema Solar – chega a mais de 5.200, mas nunca vimos a maioria deles.
Os astrônomos encontram exoplanetas principalmente por meio de métodos indiretos, estudando o efeito que o exoplaneta tem na estrela hospedeira. Quedas fracas e regulares na luz da estrela indicam um exoplaneta em órbita passando entre nós e a estrela; mudanças fracas no comprimento de onda da luz da estrela indicam a interação gravitacional entre o exoplaneta e a estrela.
A razão para isso é que é extremamente difícil ver um exoplaneta diretamente. Eles são muito pequenos e muito opacos em comparação com sua estrela hospedeira; qualquer luz que eles emitem ou refletem é geralmente absorvida pela luz resplandecente da estrela.
De vez em quando, no entanto, temos sorte. Alguns exoplanetas são grandes e suficientemente separados de sua estrela, e o sistema orientado de tal forma que, se a luz da estrela for bloqueada ou ocultada (é por isso que HR8799 aparece como um disco preto), podemos vê-los como pequenas bolhas nítidas.
Ainda mais raro é vê-los realizando sua complexa dança planetária, simplesmente porque as escalas de tempo das órbitas envolvidas são muito mais longas do que o tempo desde que os cientistas avistaram diretamente o primeiro exoplaneta.
Mas Wang e sua equipe agora têm dados observacionais suficientes de HR8799 para um timelapse que mostra órbitas parciais, e foi isso que ele compilou.
“Não há nenhum grande valor científico ao observar os sistemas orbitais em um timelapse, mas ajuda outras pessoas a apreciar o que estamos estudando”, disse Wang.
“Pode ser difícil explicar as nuances da ciência com palavras. Mas mostrar a ciência em ação ajuda outras pessoas a entenderem sua importância.”
As observações foram coletadas usando o Observatório WM Keck, e Wang aplicou óptica adaptativa para corrigir o efeito de distorção da atmosfera da Terra.
O timelapse também foi processado para corrigir os saltos temporais entre os dados, mostrando o movimento orbital suave dos quatro exoplanetas.
Os 12 anos de observação foram acelerados em apenas 4,5 segundos.
Aqui está o que você está vendo. O círculo preto no centro é a jovem estrela de 30 milhões de anos, com cerca de 1,5 vezes a massa e 4,9 vezes o brilho do Sol.
O exoplaneta mais interno é HR8799e, com uma massa de 7,4 Júpiteres orbitando a uma distância de 16,25 vezes a separação entre a Terra e o Sol, ou unidades astronômicas (UA), em um período orbital de 45 anos. Os cientistas foram capazes de analisar a luz deste exoplaneta para determinar que é um jovem gigante gasoso devastado por tempestade estelares.
Próximo dele, temos HR8799d com a massa de 9,1 Júpiteres e orbita a 26,67 unidades astronômicas em um período orbital de 100 anos.
HR8799c tem 7,8 Júpiteres em massa, orbitando a uma distância de 41,4 unidades astronômicas (um pouco mais distante que a separação entre o Sol e Plutão) em um período orbital de 190 anos. Ele tem água em sua atmosfera, descobriram os cientistas.
Finalmente, o HR8799b tem 5,7 Júpiteres em massa, com uma separação de 71,6 unidades astronômicas e um período orbital de 460 anos.
Mas estamos muito longe de terminar as coisas com o sistema HR8799.
Embora, de acordo com Wang, o timelapse em si possa não ser cientificamente revelador, a coleta de dados do Keck com certeza é.
Um paper publicado em dezembro do ano passado descobriu a possível existência de um quinto exoplaneta, menor e mais próximo da estrela do que seus irmãos. Estima-se que o candidato tenha cerca de 4 a 7 vezes a massa de Júpiter, orbitando a uma distância entre 4 e 5 unidades astronômicas, tornando mais difícil detectá-lo diretamente.
E Wang e seus colegas estão trabalhando duro para analisar a luz do sistema. Eles esperam poder obter informações detalhadas sobre a composição não apenas da estrela, mas dos mundos ao seu redor.
“Na astrofísica, na maioria das vezes fazemos análises de dados ou testamos hipóteses”, disse Wang.
“Mas esta é a parte divertida da ciência. Ela inspira admiração.”
