A descoberta do novo planeta BEBOP-1c confirma o segundo sistema planetário conhecido orbitando estrelas gêmeas.
Durante décadas, os astrônomos se perguntaram se os planetas com sóis gêmeos, como Tatooine, o mundo fictício de Luke Skywalker, eram apenas ficção científica. Agora, os cientistas descobriram um novo sistema semelhante a Tatooine que abriga vários mundos.
Estrelas binárias, ou duas estrelas orbitando uma à outra, são muito comuns – cerca de metade das estrelas parecidas com o Sol na Via Láctea estão em sistemas binários. Até agora, os astrônomos haviam confirmado a detecção de 14 planetas circumbinários – aqueles que giram em torno de ambas as estrelas de um sistema binário ao mesmo tempo.
“Pensava-se originalmente que os planetas circulares não existiam, uma vez que as estrelas binárias agitam os discos de formação de planetas, criando um ambiente hostil para a formação dos planetas”, disse o principal autor do estudo, Matthew Standing, astrofísico da Open University na Inglaterra, ao Space. com. “Tudo isso mudou com a descoberta de Kepler-16b em 2011 pelo telescópio espacial Kepler. Essa descoberta mostrou que deve ser possível a formação desses planetas.”
Até agora, apenas um sistema binário era conhecido por hospedar vários planetas – Kepler-47, localizado a cerca de 5.000 anos-luz de distância, na constelação de Cygnus, o Cisne. Este sistema circumbinário multiplanetário possui três mundos conhecidos, Kepler-47 b, d e c.
No novo estudo, os astrônomos investigaram o sistema binário TOI-1338, localizado a cerca de 1.320 anos-luz da Terra na constelação de Pictor. Em 2020, o telescópio espacial TESS de caça a exoplanetas da NASA descobriu um planeta circumbinário apelidado de TOI-1338b orbitando o par de estrelas de TOI-1338.
Usando o European Southern Observatory e o Very Large Telescope, ambos localizados no deserto de Atacama, no Chile, os cientistas tentaram identificar a massa de TOI-1338b. Apesar de seus melhores esforços, eles não conseguiram isso. Em vez disso, eles descobriram um segundo planeta.
“Com apenas 15 desses planetas circumbinários conhecidos dos mais de 5.200 exoplanetas totais descobertos até agora, é emocionante fazer parte desse ramo emergente da ciência dos exoplanetas”, disse Standing. “Nossos resultados preliminares mostram que planetas circumbinários parecem existir tão frequentemente quanto planetas em torno de estrelas individuais como o nosso sol”.
O mundo recém-descoberto é chamado de BEBOP-1c, em homenagem ao nome do projeto que coletou os dados, BEBOP, que significa Binaries Escolted By Orbiting Planets. (BEBOP-1 é outro nome para o sistema binário TOI-1338.)
BEBOP-1c é um gigante gasoso com cerca de 65 vezes a massa da Terra e cerca de cinco vezes menos que a massa de Júpiter. Ele orbita suas estrelas a uma distância de cerca de 79% de uma unidade astronômica (UA) (uma unidade astronômica é a distância média entre a Terra e o Sol), levando cerca de 215 dias para completar uma viagem ao redor de seus sóis.
Em comparação, TOI-1338b está localizado a cerca de 46% de uma UA de suas estrelas e leva cerca de 95 dias para orbitá-las. Os cientistas estimam que seja no máximo 22 vezes a massa da Terra.
Usando o telescópio espacial TESS, um estudante do ensino médio ajudou a descobrir o TOI-1338b quando passou ou “transitou” em frente à mais brilhante de suas duas estrelas em várias ocasiões. Isso ajudou os pesquisadores a estimar seu tamanho – quase o mesmo de Saturno – mas não sua massa.
Em contraste, no novo estudo, os pesquisadores estavam monitorando esse sistema binário procurando oscilações nas órbitas das estrelas. Este método de “velocidade radial” pode detectar o puxão gravitacional dos planetas. A gravidade de um planeta está relacionada à sua massa, então essa oscilação pode ajudar a revelar quanto pesa um planeta.
BEBOP-1c é o primeiro planeta circumbinário detectado apenas com a técnica de velocidade radial, disse o coautor do estudo Amaury Triaud, astrofísico da Universidade de Birmingham, na Inglaterra, ao Space.com. Sua descoberta teria ocorrido antes – o COVID levou ao fechamento temporário dos observatórios que ajudaram a detectar o BEBOP-1c, atrasando essas descobertas por um ano.
“Até agora, planetas circumbinários foram descobertos em trânsito pelos telescópios espaciais Kepler e TESS, que custaram centenas de milhões de dólares”, disse Standing. Esta nova descoberta é poderosa porque mostra que “você não precisa de telescópios espaciais caros para detectar esses planetas”. Em vez disso, eles também podem ser descobertos usando a técnica de velocidade radial “a partir de telescópios terrestres com planejamento cuidadoso e seleção de alvos”.
Detectar planetas circumbinários com a técnica de velocidade radial é difícil. A luz de ambas as estrelas pode dificultar a coleta de dados precisos sobre seus movimentos para confirmar a presença de mundos circumbinários, explicou Standing.
“O BEBOP contorna esse problema escolhendo estrelas binárias onde a estrela secundária é muito menor e mais fraca que a estrela primária. Isso significa que a estrela secundária não é vista por nossos telescópios e, portanto, os dois sinais não interferem”, disse Standing . “Esses tipos de sistemas estelares binários são mais raros do que aqueles em que as duas estrelas são de tamanho semelhante, mas com avanços recentes nas técnicas de análise de dados, o BEBOP expandirá sua busca para planetas em torno desses binários de tamanho igual em um futuro próximo”.
Até agora, apenas dois mundos são conhecidos no sistema circumbinário TOI-1338/BEBOP-1. No entanto, mais podem ser identificados no futuro, observaram os cientistas. Pesquisas futuras também podem ajudar a confirmar o tamanho do BEBOP-1c e a massa do TOI-1338b.
“Temos uma pesquisa em andamento com telescópios na França e no Chile para encontrar mais planetas circumbinários e medir suas propriedades com mais precisão”, disse Triaud. “Por exemplo, com que frequência eles acontecem; eles são iguais ou menores ou mais massivos que os planetas que orbitam estrelas individuais; e assim por diante.”
Outro passo importante “seria medir a química atmosférica de planetas circumbinários e compará-los com planetas orbitando estrelas individuais”, disse Triaud. “Telescópios como o Telescópio Espacial James Webb são adequados exclusivamente para isso e esse tipo de investigação forneceria evidências muito novas sobre a formação de planetas.”
Publicado em 18/06/2023 12h20
Artigo original:
Estudo original: