Novo exoplaneta do tamanho de Júpiter descoberto com TESS

Série temporal de observações de RV do TOI-3757 com HPF (verde) e NEID (vermelho). O modelo de melhor ajuste derivado do ajuste conjunto à fotometria e RVs é plotado em azul, incluindo o intervalo de confiança de 16-84% em azul mais claro. O painel inferior mostra os resíduos após a subtração do modelo. Crédito: Kanodia et al., 2022.

Usando o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, astrônomos da Pennsylvania State University (PSU) e de outros lugares detectaram um novo mundo extrassolar do tamanho de Júpiter. O exoplaneta recém-descoberto, designado TOI-3757 b, é ligeiramente maior que Júpiter, mas mais de três vezes menos massivo que o maior planeta do sistema solar. A descoberta é relatada em um artigo publicado em 15 de março no arXiv.org.

O TESS está realizando um levantamento de cerca de 200.000 das estrelas mais brilhantes próximas ao Sol com o objetivo de procurar exoplanetas em trânsito. Ele identificou mais de 5.400 exoplanetas candidatos (TESS Objects of Interest, ou TOI), dos quais 199 foram confirmados até agora.

Um grupo de astrônomos liderados por Shubham Kanodia da PSU confirmou recentemente outro TOI monitorado pelo TESS. Eles relatam que um sinal de trânsito foi identificado na curva de luz de uma estrela anã M conhecida como TOI-3757. A natureza planetária deste sinal foi confirmada por observações de acompanhamento.

“Apresentamos a descoberta e confirmação do TOI-3757 b, um planeta de tamanho joviano, caracterizado usando uma combinação de fotometria espacial do TESS, RVs precisos [velocidades radiais] do HPF [Habitable-zone Planet Finder] e NEID [NN-explore Investigações de exoplanetas com espectroscopia Doppler], observações fotométricas terrestres do RBO [Red Buttes Observatory] e imagens de speckle do NESSI [NN-Explore Exoplanet Stellar Speckle Imager]”, escreveram os pesquisadores no artigo.

TOI-3757 b tem um raio de cerca de 1,09 raios de Júpiter, enquanto sua massa é de aproximadamente 0,268 massas de Júpiter. Isso produz uma densidade de apenas 0,27 g/cm3, o que o torna o planeta de menor densidade orbitando uma anã M conhecida até hoje. O exoplaneta orbita seu hospedeiro a cada 3,44 dias, a uma distância de cerca de 0,038 UA. A temperatura de equilíbrio deste mundo alienígena é estimada em 759 K.

Localizada a cerca de 578 anos-luz da Terra, a estrela-mãe TOI-3757 é uma anã M do tipo espectral M0V, cerca de 37% menor e menos massiva que o Sol. A estrela tem uma metalicidade solar, estimada em 7,1 bilhões de anos, e sua temperatura efetiva está em um nível de 3.913 K. Notou-se que TOI-3757 tem a menor metalicidade estelar de todas as anãs M que hospedam gigantes gasosos.

Tentando explicar a baixa densidade do TOI-3757 b, os autores do artigo oferecem duas hipóteses mais plausíveis. Eles supõem que essa baixa metalicidade da anã M pode ser responsável pelo atraso no início da acreção gasosa descontrolada antes que o disco protoplanetário se dissipe ou que pode ser resultado de um mecanismo de evolução onde o aquecimento das marés causa a inflação do planeta devido à sua órbita ligeiramente excêntrica.

Os pesquisadores acrescentaram que o segundo cenário pode ser verificado medindo os níveis de metano e amônia. Esse estudo ajudaria a restringir a temperatura interior do TOI-3757, o que pode fornecer informações sobre o potencial aquecimento das marés.


Publicado em 26/03/2022 05h31

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