Pouco depois que a missão Kepler da NASA começou a operar em 2009, o telescópio espacial
avistou o que se pensava ser um planeta com cerca da metade do tamanho de
Saturno em um sistema de múltiplas estrelas. O KOI-5Ab foi apenas o
segundo candidato a planeta a ser encontrado pela missão e, por mais excitante
que fosse na época, acabou sendo deixado de lado enquanto Kepler acumulava mais
e mais descobertas de planetas.
Ao final das operações
da espaçonave em 2018, o Kepler descobriu 2.394 exoplanetas, ou planetas
orbitando estrelas além do nosso sol, e 2.366 candidatos a exoplanetas
adicionais que ainda precisariam de confirmação.
“O KOI-5Ab foi abandonado porque era
complicado e tínhamos milhares de candidatos”, disse David Ciardi,
cientista-chefe do Exoplanet Science Institute da NASA. “Havia escolhas
mais fáceis do que KOI-5Ab, e estávamos aprendendo algo novo com o Kepler todos
os dias, de modo que KOI-5 ficava esquecido. ”
Agora, depois de uma
longa caça que durou muitos anos e muitos telescópios, Ciardi disse que
"ressuscitou o KOI-5Ab dos mortos". Graças às novas observações
da segunda missão de caça a planetas da NASA, o Transiting Exoplanet Survey
Satellite, ou TESS, e uma série de telescópios terrestres, Ciardi foi
finalmente capaz de desvendar todas as evidências em torno do KOI-5Ab e provar
sua existência. Existem alguns detalhes intrigantes sobre isso para
ponderar.
Muito provavelmente trata-se
de um planeta gigante gasoso como Júpiter ou Saturno em nosso sistema solar, e
devido ao seu tamanho, KOI-5Ab é incomum, porque orbita uma estrela em um
sistema com duas outras estrelas companheiras, circulando em um plano que está desalinhado
com pelo menos uma das estrelas. O arranjo questiona como cada membro
desse sistema se formou a partir das mesmas nuvens rodopiantes de gás e poeira. Ciardi,
que está localizado na Caltech em Pasadena, Califórnia, apresentou as
descobertas em uma reunião virtual da American Astronomical Society.
Pegando
a trilha
Após sua detecção
inicial pelo Kepler, Ciardi e outros pesquisadores pegaram a trilha no KOI-5Ab
como parte de um cache de candidatos a planetas que estavam acompanhando. Usando
dados do Observatório WM Keck no Havaí, Observatório Palomar da Caltech perto
de San Diego, e Gemini North no Havaí, Ciardi e outros astrônomos determinaram
que KOI-5b parecia estar circulando uma estrela em um sistema de três estrelas. No
entanto, eles ainda não conseguiam descobrir se o sinal do planeta era
realmente uma falha errônea de uma das outras duas estrelas, ou, se o planeta
era real, e qual das estrelas ele orbitava.
Então, em 2018, surgiu
o TESS. Como o Kepler, o TESS procura o piscar da luz das estrelas que
ocorre quando um planeta cruza na frente ou transita por uma estrela. TESS
observou uma parte do campo de visão de Kepler, incluindo o sistema KOI-5. Com
certeza, a TESS também identificou KOI-5Ab como um planeta candidato, embora a
TESS o chame de TOI-1241b. Como Kepler havia observado anteriormente, TESS
descobriu que o planeta orbitava sua estrela aproximadamente a cada cinco dias.
"Pensei comigo
mesmo: 'Lembro-me desse alvo'", disse Ciardi, após ver os dados do TESS. “Mas
ainda não conseguimos determinar definitivamente se o planeta era real ou se o “blip”
nos dados veio de outra estrela do sistema - poderia ter sido uma quarta
estrela.”
Pistas
nas oscilações
Ele então voltou e
reanalisou todos os dados, e procurou por novas pistas em telescópios
terrestres. Implantando uma técnica alternativa para Kepler e TESS, o
Observatório Keck é frequentemente usado para pesquisas de acompanhamento de
exoplanetas, medindo a oscilação leve em uma estrela enquanto um planeta
circula em torno dela e exerce um puxão gravitacional. Ciardi, em parceria
com outros cientistas por meio de um grupo de colaboração de exoplanetas
chamado California Planet Search, procurou por quaisquer oscilações nos dados
de Keck no sistema KOI-5. Eles foram capazes de provocar uma oscilação
produzida pela estrela companheira interna orbitando a estrela primária da
oscilação do planeta aparente enquanto orbita a estrela primária. Juntas,
as diferentes coleções de dados dos telescópios espaciais e terrestres ajudaram
a confirmar que KOI-5Ab é, de fato, um planeta orbitando a estrela primária.
“Bingo - estava lá! Se
não fosse por TESS olhando para o planeta novamente, eu nunca teria voltado e
feito todo esse trabalho de detetive ", disse ele." Mas realmente
levou muita investigação nos dados coletados de muitos telescópios diferentes
para finalmente acertar neste planeta. ”
KOI-5Ab orbita a
estrela A, que tem uma companheira relativamente próxima, a estrela B. A
estrela A e a estrela B orbitam uma a outra a cada 30 anos. Uma terceira
estrela gravitacionalmente ligada, a estrela C, orbita as estrelas A e B a cada
400 anos.
Uma
órbita inclinada
O conjunto de dados
combinados também revela que o plano orbital do planeta não está alinhado com o
plano orbital da Estrela B, a segunda estrela interna, como seria de se esperar
se as estrelas e o planeta fossem todos formados a partir do mesmo disco de material
em turbilhão. Os astrônomos não têm certeza do que causou o desalinhamento
de KOI-5Ab, mas acreditam que a segunda estrela chutou gravitacionalmente o
planeta durante seu desenvolvimento, distorcendo sua órbita e fazendo com que
migre para dentro. Os sistemas estelares triplos constituem cerca de 10%
de todos os sistemas estelares.
Esta não é a primeira
evidência de planetas em sistemas de estrelas duplas e triplas. Um caso
notável envolve o sistema de estrelas triplas GW Orionis, no qual um disco de
formação de planetas foi dividido em anéis distintos e desalinhados, onde os
planetas podem estar se formando. No entanto, apesar de centenas de
descobertas de planetas em sistemas de estrelas múltiplas, muito menos planetas
foram observados do que em sistemas de estrelas únicas. Isso pode ser
devido a um viés observacional (planetas de uma estrela são mais fáceis de
detectar) ou porque a formação de planetas é de fato menos comum em sistemas de
estrelas múltiplas.
“Esta pesquisa enfatiza
a importância da frota completa de telescópios espaciais da NASA e sua sinergia
com sistemas baseados em terra", disse Jessie Dotson, cientista do projeto
do telescópio espacial Kepler no Centro de Pesquisa Ames da NASA no Vale do
Silício da Califórnia. "Descobertas como esta pode ser uma longa jornada.
”
Instrumentos novos e
futuros, como o instrumento de velocidade radial Palomar no telescópio Hale de
200 polegadas em Palomar, o instrumento NEID da NASA e da National Science Foundation no sul do
Arizona, e o Keck Planet Finder abrirão novos caminhos para aprender sobre
exoplanetas.
Créditos:
https://exoplanets.nasa.gov/news/1667/discovery-alert-a-forgotten-planet-found-in-a-triple-star-system/
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