Imagens do Very Large Telescope mostra exoplaneta em torno do par de estrelas mais massivo até hoje visto

Esta imagem mostra o par de estrelas hospedeiras de planetas mais massivo até o momento, b Centauri, e seu planeta gigante b Centauri b. Esta é a primeira vez que os astrônomos observam diretamente um planeta orbitando um par de estrelas tão massivo e quente. O par de estrelas, que tem uma massa total de pelo menos seis vezes a do Sol, é o objeto brilhante no canto superior esquerdo da imagem, os anéis brilhantes e escuros ao redor sendo artefatos ópticos. O planeta, visível como um ponto brilhante no canto inferior direito do quadro, é dez vezes mais massivo que Júpiter e orbita o par 100 vezes a distância que Júpiter orbita ao redor do sol. O outro ponto brilhante na imagem (canto superior direito) é uma estrela de fundo. Ao obter imagens diferentes em momentos diferentes, os astrônomos foram capazes de distinguir o planeta das estrelas de fundo. A imagem foi capturada pelo instrumento SPHERE no Very Large Telescope do ESO e usando um coronógrafo, que bloqueou a luz do sistema estelar massivo e permitiu aos astrônomos detectar o planeta tênue. Crédito: ESO / Janson et al.

O Very Large Telescope do European Southern Observatory (ESO’s VLT) capturou a imagem de um planeta orbitando b Centauri, um sistema de duas estrelas que pode ser visto a olho nu. Este é o sistema estelar hospedeiro de planetas mais quente e massivo encontrado até hoje, e o planeta foi visto orbitando-o a 100 vezes a distância que Júpiter orbita ao redor do sol. Alguns astrônomos acreditavam que planetas não poderiam existir em torno de estrelas tão massivas e tão quentes – até agora.

“Encontrar um planeta ao redor de b Centauri foi muito emocionante, pois muda completamente a imagem das estrelas massivas como os hospedeiros do planeta”, explica Markus Janson, astrônomo da Universidade de Estocolmo, na Suécia, e primeiro autor do novo estudo publicado online hoje na Nature.

Localizado a aproximadamente 325 anos-luz de distância na constelação de Centauro, o sistema b Centauri de duas estrelas (também conhecido como HIP 71865) tem pelo menos seis vezes a massa do Sol, tornando-o de longe o sistema mais massivo em torno do qual um planeta possui foi confirmado. Até agora, nenhum planeta havia sido localizado ao redor de uma estrela com mais de três vezes a massa do sol.

A maioria das estrelas massivas também são muito quentes, e este sistema não é exceção: sua estrela principal é uma chamada estrela do tipo B, que é três vezes mais quente que o sol. Devido à sua temperatura intensa, ele emite grandes quantidades de radiação ultravioleta e de raios-X.

A grande massa e o calor desse tipo de estrela têm forte impacto sobre o gás circundante, que deve funcionar contra a formação de planetas. Em particular, quanto mais quente uma estrela, mais radiação de alta energia ela produz, o que faz com que o material circundante evapore mais rapidamente. “Estrelas do tipo B são geralmente consideradas ambientes bastante destrutivos e perigosos, então acreditava-se que deveria ser extremamente difícil formar grandes planetas ao seu redor”, disse Janson.

Mas a nova descoberta mostra que os planetas podem de fato se formar em sistemas estelares severos. “O planeta em b Centauri é um mundo estranho em um ambiente completamente diferente do que vivenciamos aqui na Terra e em nosso Sistema Solar”, explica o co-autor Gayathri Viswanath, um Ph.D. estudante da Universidade de Estocolmo. “É um ambiente hostil, dominado por radiação extrema, onde tudo está em escala gigantesca: as estrelas são maiores, o planeta é maior, as distâncias são maiores”.

Na verdade, o planeta descoberto, denominado b Centauri (AB) b ou b Centauri b, também é extremo. Tem 10 vezes a massa de Júpiter, o que o torna um dos planetas mais massivos já encontrados. Além disso, ele se move ao redor do sistema estelar em uma das órbitas mais largas já descobertas, a uma distância surpreendente 100 vezes maior do que a distância de Júpiter ao Sol. Essa grande distância do par de estrelas central pode ser a chave para a sobrevivência do planeta.

Esses resultados foram possíveis graças ao sofisticado instrumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) montado no VLT do ESO no Chile. SPHERE já teve imagens de vários planetas orbitando estrelas diferentes do Sol antes, incluindo a primeira imagem de dois planetas orbitando uma estrela parecida com o sol.

No entanto, o SPHERE não foi o primeiro instrumento a criar imagens deste planeta. Como parte de seu estudo, a equipe analisou os dados de arquivo do sistema b Centauri e descobriu que o planeta tinha realmente sido fotografado há mais de 20 anos pelo telescópio ESO de 3,6 m, embora não fosse reconhecido como um planeta na época .

Com o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que deve iniciar as observações no final desta década, e com as atualizações do VLT, os astrônomos poderão revelar mais sobre a formação e as características deste planeta. “Será uma tarefa intrigante tentar descobrir como ela pode ter se formado, o que é um mistério no momento”, conclui Janson.

Esta pesquisa foi apresentada em um artigo inclinado “Um planeta gigante de órbita larga no sistema binário de alta massa b Centauri” para aparecer na Nature.

Publicado em 10/12/2021 13h44

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