Astrônomos detectam luz visível refletida por exoplaneta

Impressão artística do 51 Pegasi b, o primeiro exoplaneta descoberto a orbitar uma estrela normal - semelhante ao Sol. Em feito inédito, pesquisadores detectaram luz refletida diretamente pelo exoplaneta, o que ajuda a revelar detalhes da atmosfera e da órbita do planeta. Crédito: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)
Impressão artística do 51 Pegasi b, o primeiro exoplaneta descoberto a orbitar uma estrela normal – semelhante ao Sol. Em feito inédito, pesquisadores detectaram luz refletida diretamente pelo exoplaneta, o que ajuda a revelar detalhes da atmosfera e da órbita do planeta. Crédito: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)

Pela primeira vez, um grupo de astrônomos detectou luz visível refletida em um exoplaneta, o 51 Pegasi b. A descoberta é, na verdade, uma volta deste corpo celeste aos holofotes:  há 20 anos, o 51 Pegasi b foi o primeiro exoplaneta descoberto orbitando uma estrela comum. Os resultados da pesquisa abrem caminho para a técnica de detecção direta por luz visível, que será facilitada futuramente pelo advento de novos instrumentos e telescópios.

Situado há 50 anos-luz da Terra, na constelação de Pegasus, o 51 Pegasi b é um exemplar de planeta gasoso quente, cuja distância para a estrela que orbita é relativamente curta. Desde sua descoberta, foram encontrados diversos outros exoplanetas de configuração semelhante, ou seja, de grande diâmetro e massa e elevada temperatura, sendo esta classe planetária descrita como “Júpiter quente”.

Agora, a equipe de pesquisadores liderada por Jorge Martins, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço da Universidade do Porto, lançou um novo olhar sobre o exoplaneta, procurando por pistas do espectro visível da luz refletida por ele.

O espectro visível refletido por um planeta pode revelar características mais precisas dele — como a composição da atmosfera e a massa — do que os métodos de investigação normalmente empregados, que consistem na observação de alterações no brilho da luz das estrelas orbitadas pelos exoplanetas como fonte de informações: conforme a força gravitacional de um planeta provoca pequenas mudanças na posição da estrela, a luz emitida por ela se move em direção ao extremo vermelho (maior comprimento de onda visível para nós) ou ao extremo azul (menor comprimento de onda visível) do espectro visível quando a estrela se afasta ou se aproxima da Terra, respectivamente. Esse fenômeno, o efeito Doppler, também se faz presente quando uma ambulância se move em alta velocidade em relação a um espectador parado — quanto mais próxima, mais agudo é o som produzido pela sirene; quanto mais se afasta, mais grave este se torna.

Com o uso do instrumento HARPS (Buscador de Planetas por Velocidade Radial de Alta Precisão), instalado no telescópio de 3,6 metros do Observatório Europeu do Sul (ESO) em La Silla, Chile, a equipe identificou o padrão de “flutuações” da luz emitida pela estrela 51 Pegasi, orbitada pelo exoplaneta estudado. Entretanto, as observações revelaram um segundo conjunto de flutuações, com desvios maiores para o azul e para o vermelho, tratando-se da luz refletida pelo planeta enquanto descreve sua órbita.

Em dissertação publicada no periódico Astronomy & Astrophysics, os cientistas identificam a massa do 51 Pegasi b, cerca de metade da de Júpiter; seu diâmetro aparenta ser maior que o de Júpiter, e sua órbita tem um ângulo de aproximadamente 9 graus em relação à da Terra. Como explica Martins em comunicado de imprensa emitido pelo ESO, a descoberta da inclinação orbital é essencial para entendermos mais profundamente um sistema, ao passo que a estimativa da reflexibilidade do objeto, ou albedo, nos permite inferir características da atmosfera e da superfície de um planeta.

Detectar sinais diretos da luz refletida por exoplanetas é uma missão complicada, uma vez que esta luz tende a ser demasiado fraca em relação à das estrelas, sofrendo mais com perturbações em sua trajetória até as lentes dos nossos telescópios. Portanto, a descoberta feita com o telescópio de 3,6 metros anima os astrônomos, uma vez que uma nova e mais potente geração de instrumentos está em fase de desenvolvimento.

Por ora, a equipe espera utilizar o VLT (Very Large Telescope), telescópio de 8,2 metros também localizado no Chile, para aprofundar seu conhecimento acerca do 51 Pegasi b. Futuros avanços no VLT incluem a instalação de um novo espectrógrafo (aparelho dedicado à análise da composição da luz), o ESPRESSO, já em 2016.

Para 2024 está previsto o funcionamento do European Extremely Large Telescope (E-ELT), telescópio de 39 metros que, espera Martins, permitirá aos astrônomos caracterizar um exoplaneta semelhante à Terra.

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é graduado em Ciências Econômicas pela Universidade Estadual Paulista (Unesp) e trabalha como consultor financeiro na Valore Brasil - Controladoria de Resultados. Atualmente, cursa o MBA em Controladoria e Finanças na Universidade de São Paulo (USP). Entusiasta da razão e da ciência, fundou o espaço de divulgação científica Make It Clear Brasil, em 2013.

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