Encontrado planeta próximo da Terra, sem estrela, vagando pelo espaço.

Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO, astrônomos identificaram um corpo que é, muito provavelmente, um planeta a vagar pelo espaço sem uma estrela hospedeira. Este é, até agora, o melhor candidato a planeta errante e o mais próximo do Sistema Solar, a uma distância de cerca de 100 anos-luz. A sua relativa proximidade, juntamente com a ausência de estrela brilhante muito próxima, permitiram à equipe de astrônomos estudar a sua atmosfera em detalhes. Este objeto deu também aos astrônomos uma ideia do tipo de exoplanetas que futuros instrumentos poderão observar em torno de estrelas diferentes do Sol.

O planeta é o ponto azul no centro da imagem, em infravermelho. No visível, o objeto é tão frio que apenas brilharia muito pouco com uma cor vermelha escura, quando visto de perto.

Os planetas errantes são objetos, com massas típicas de planetas, que vagam no espaço sem ligação com nenhuma estrela. Possíveis exemplos de tais objetos já foram encontrados anteriormente [1], mas sem o conhecimento das suas idades, não foi possível saber se eram realmente planetas ou anãs marrons - estrelas "fracassadas" que não conseguem ter tamanho suficiente para dar início às reações termonucleares que fazem brilhar as estrelas.

Astrônomos descobriram agora um objeto, chamado CFBDSIR2149 [2], que parece fazer parte de um grupo de estrelas próximas conhecido como Associação estelar AB Doradus. Os pesquisadores encontraram o objeto em observações feitas com o Telescópio Canadá-França-Hawaii e utilizaram em seguida o Very Large Telescope do ESO para examinar as suas propriedades[3].

A associação AB Doradus é o grupo estelar deste gênero mais próximo do Sistema Solar. As estrelas que o compõem deslocam-se em conjunto no espaço e pensa-se que se tenham formado todas ao mesmo tempo. Se o objeto estiver associado a este grupo - sendo, neste caso, um objeto jovem - será possível deduzir muito mais sobre as suas características, incluindo a temperatura, massa e composição da atmosfera [4]. Existe também uma pequena probabilidade de que a sua ligação ao grupo seja fortuita.

A ligação entre este novo objeto e o grupo estelar trata-se de uma pista vital, que permitirá aos astrônomos calcular a idade do objeto recém descoberto [5]. Esta é a primeira vez que um objeto errante de massa planetária é identificado como fazendo parte de um grupo estelar em movimento, e a sua ligação ao grupo torna-o o candidato a planeta errante mais interessante a ser identificado até agora.

"Procurar planetas em torno de estrelas é semelhante a estudar um vagalume que se encontra a um centímetro de um farol potente de automóvel distante," diz Philippe Delorme (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, França), autor principal do novo estudo. "Este objeto errante próximo oferece-nos a oportunidade de estudar o vagalume em detalhes, sem que as luzes brilhantes dos faróis do automóvel estraguem tudo."

Pensa-se que os objetos errantes, como o CFBDSIR2149, se formam ou como planetas normais que foram ejetados dos seus sistemas planetários, ou como objetos solitários, tais como estrelas muito pequenas ou anãs marrons. Em ambos os casos, estes objetos são bastante intrigantes - ou como planetas sem estrelas ou como os menores objetos possíveis, num intervalo que vai desde as estrelas de maior massa às leves anãs marrons.

"Estes objetos são importantes, já que nos podem ajudar a compreender melhor como é que os planetas são ejetados dos sistemas planetários ou como é que objetos muito leves podem resultar do processo de formação estelar," diz Philippe Delorme. "Se este pequeno objeto for um planeta ejetado do seu sistema nativo, dá-nos a imagem de mundos orfãos, perambulando no vazio do espaço."

Estes mundos podem ser comuns - talvez tão numerosos como as estrelas normais [6]. Se CFBDSIR2149 não estiver relacionado à Associação AB Doradus, será mais complicado conhecer a sua natureza e propriedades, e poderá antes ser caracterizado como uma anã marrom. Ambos os cenários representam questões importantes sobre como planetas e estrelas se formam e comportam.

"Trabalho adicional deverá confirmar se CFBDSIR2149 é um planeta errante," conclui Philippe Delorme. "Este objeto poderá ser usado como base de dados para compreender a física de qualquer exoplaneta semelhante, que seja descoberto com futuros sistemas especiais de imagens de elevado contraste, incluindo o instrumento SPHERE, que será instalado no VLT."

Notas

[1] Inúmeros candidatos a este tipo de planeta foram encontrados anteriormente (com as respectivas notas de imprensa e artigos científicos nas revistas Science Magazine, Nature, Royal Astronomical Society, entre outras). Estes objetos começaram a ser conhecidos na década de 1990, quando astrônomos descobriram que é difícil determinar o ponto a partir do qual uma anã marrom passa para a faixa das massas planetárias. Estudos mais recentes sugeriram que pode haver uma quantidade enorme destes corpos pequenos na nossa galáxia, com uma população quase duas vezes maior que as estrelas de sequência principal.

[2] Este objeto foi identificado como parte de uma extensão para o infravermelho do Rastreio de Anãs Marrons Canadá-França (sigla do inglês CFBDS), um projeto que procurava estrelas anãs marrons frias. É também conhecido como CFBDSIR J214947.2-040308.9

[3] A equipe observou CFBDSIR2149 tanto com a câmera WIRCam, montada no Telescópio Canadá-França-Hawaii, no Hawaii, e também com a câmera SOFI, montada no New Technology Telescope do ESO, no Chile. As imagens obtidas em épocas diferentes permitiram medir o movimento próprio do objeto no céu e compará-lo ao dos membros da associação AB Doradus. O estudo detalhado da atmosfera do objeto foi feito com a ajuda do espectrógrafo X-shooter, montado no Very Large Telescope do ESO, no Observatório do Paranal.

[4] A ligação ao grupo estelar AB Doradus poderá apontar para uma massa do planeta de aproximadamente 4 a 7 vezes a massa de Júpiter, com um temperatura efetiva de cerca de 430 graus Celsius. A idade do planeta seria a mesma que a do próprio grupo - 50 a 120 milhões de anos.

[5] A análise estatística do movimento próprio do objeto - a variação da sua posição angular no céu a cada ano - mostra uma probabilidade de 87% do objeto estar ligado à associação AB Doradus, e mais de 95% de probabilidade de ser suficientemente jovem para ter uma massa planetária, tornando-o assim muito mais provável em ser um planeta errante do que uma pequena estrela "fracassada". Candidatos a planetas errantes mais distantes foram também encontrados anteriormente em aglomerados estelares muito jovens, mas ainda não foram estudados em detalhe.

[6] Estes objetos errantes podem também revelar a sua presença ao passarem em frente a uma estrela. A radiação que viaja até nós emitida pela estrela pode ser distorcida pela gravidade do objeto, fazendo com que a estrela fique mais brilhante, de repente e brevemente - um processo conhecido como microlente gravitacional. Os rastreios de microlente gravitacional na Via Láctea, tais como o OGLE, podem ter detectado planetas errantes deste modo (por exemplo, Microlensing Experiment publicado na Nature em 2011). 

Mais Informações

Este trabalho foi descrito no artigo científico, "CFBDSIR2149-0403: a 4-7 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?", que será publicado na revista especializada Astronomy & Astrophysics em 14 de novembro de 2012.

A equipe é composta por P. Delorme (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, França [IPAG]), J. Gagné (Université de Montréal, Canadá), L. Malo (Université de Montréal, Canadá), C. Reylé (Université de Franche Comté, França), E. Artigau (Université de Montréal, Canadá), L. Albert (Université de Montréal, Canadá), T. Forveille (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, França [IPAG]), X. Delfosse (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, França [IPAG]), F. Allard (Université Claude Bernard Lyon 1, França), D. Homeier (Université Claude Bernard Lyon 1, França).

Fonte:

ESO