2280: Hubble e Spitzer revelam atmosfera de planeta de tamanho médio

Esta impressão de artista mostra a estrutura interna teórica do exoplaneta GJ 3470 b. É totalmente diferente de qualquer planeta do Sistema Solar. Com 12,6 massas terrestres, o planeta é mais massivo do que a Terra mas menos massivo do que Neptuno. E, ao contrário de Neptuno, que está a 4,5 mil milhões de quilómetros do Sol, GJ 3470 b pode ter sido formado muito perto da sua estrela anã vermelha, como um objecto seco e rochoso. Atraíu, depois, gravitacionalmente, hidrogénio e hélio de um disco protoplanetário para formar uma espessa atmosfera. O disco dissipou-se há milhares de milhões de anos e o planeta parou de crescer. A ilustração de baixo mostra o aspecto do disco. Através das observações com os telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA, os cientistas conseguiram analisar quimicamente a composição da atmosfera muito limpa e profunda de GJ 3470 b, fornecendo pistas sobre as origens do planeta. Existem, na Via Láctea, muitos planetas com esta massa.
Crédito: NASA, ESA e L. Hustak (STScI)

Dois telescópios espaciais da NASA uniram forças para identificar, pela primeira vez, a “impressão digital” química detalhada de um planeta com tamanho intermédio entre o da Terra e o de Neptuno. Não existe nenhum planeta como este no nosso Sistema Solar, mas são comuns em torno de outras estrelas.

O planeta, Gliese 3470 b (também conhecido como GJ 3470 b), pode ser um cruzamento entre a Terra e Neptuno, com um grande núcleo rochoso enterrado sob uma profunda atmosfera de hidrogénio e hélio. Com 12,6 massas terrestres, o planeta é mais massivo do que a Terra, mas menos massivo que Neptuno (que tem mais de 17 massas terrestres).

Muitos mundos semelhantes já foram descobertos pelo observatório espacial Kepler da NASA, cuja missão terminou em 2018. De facto, 80% dos planetas na nossa Galáxia podem cair nesta gama de massas. No entanto, os astrónomos nunca foram capazes de compreender a natureza química de tal planeta. Até agora.

Ao fazerem um inventário do conteúdo da atmosfera de GJ 3470 b, os astrónomos conseguiram descobrir pistas sobre a natureza e origem do planeta.

“Esta é uma grande descoberta, da perspectiva da formação planetária. O planeta orbita muito perto da estrela e é bem menos massivo do que Júpiter – que tem 318 vezes a massa da Terra – mas conseguiu acumular a atmosfera primordial de hidrogénio/hélio que em grande não está ‘poluída’ por elementos mais pesados,” comentou Björn Benneke da Universidade de Montreal, no Canadá. “Não temos nada assim no Sistema Solar e é isso que o torna tão impressionante.”

Os astrónomos recrutaram as capacidades combinadas de vários comprimentos de onda dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA para fazer um estudo inédito da atmosfera de GJ 3470 b.

Tal foi conseguido medindo a absorção da luz estelar à medida que o planeta passava em frente (ou “transitava”) da sua estrela e a perda da luz reflectida do planeta quando passava por trás (eclipse) da estrela. Os telescópios espaciais observaram 12 trânsitos e 20 eclipses. A ciência de analisar as impressões digitais químicas com base na luz é chamada “espectroscopia”.

“Pela primeira vez, temos uma assinatura espectroscópica de tal mundo,” disse Benneke. Mas tem muitas dúvidas quanto à sua classificação: deverá ser chamado de “super-Terra” ou “sub-Neptuno?” Ou talvez outro nome?

Por sorte, a atmosfera de GJ 3470 b mostrou-se na maior parte limpa, com apenas neblinas finas, permitindo que os cientistas examinassem profundamente a atmosfera.

“Esperávamos uma atmosfera fortemente enriquecida com elementos mais pesados, como oxigénio e carbono, que formam vapor de água e metano abundantes, de modo idêntico ao que vemos em Neptuno,” explicou Benneke. “Em vez disso, encontramos uma atmosfera tão pobre em elementos pesados que a sua composição se assemelha à composição rica em hidrogénio e hélio do Sol.”

Pensa-se que outros exoplanetas, chamados “Júpiteres quentes”, se formem longe das suas estrelas e, com o tempo, migrem para muito mais perto. Mas este planeta parece ter sido formado exactamente onde está hoje, acrescentou Benneke.

A explicação mais plausível, segundo Benneke, é que GJ 3470 b nasceu precariamente perto da sua estrela anã vermelha, que tem mais ou menos metade da massa do nosso Sol. Ele teoriza que, essencialmente, começou como uma rocha seca e rapidamente acretou hidrogénio de um disco primordial de gás quando a sua estrela era ainda muito jovem. Ao disco chamamos “disco protoplanetário”.

“Estamos a ver um objeto que foi capaz de acumular hidrogénio a partir do disco protoplanetário, mas não fugiu para se tornar um Júpiter quente,” salientou Benneke. “Este é um regime intrigante.”

Uma explicação é que o disco se dissipou antes que o planeta pudesse aumentar ainda mais. “O planeta ficou preso sendo um sub-Neptuno,” disse Benneke.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA será capaz de investigar ainda mais profundamente a atmosfera de GJ 3470 b, graças à sua sensibilidade sem precedentes no infravermelho. Os novos resultados já suscitaram grande interesse por parte de equipas norte-americanas e canadianas que estão a desenvolver os instrumentos do Webb. As equipas vão observar os trânsitos e os eclipses de GJ 3470 b no visível, onde as neblinas atmosféricas se tornam cada vez mais transparentes.

Astronomia On-line
5 de Julho de 2019

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1551: Colisões catastróficas podem explicar as diferenças nos grandes planetas rochosos

Robin Canup / Southwest Research Institute

Colisões catastróficas podem explicar diferenças em planetas rochosos gigantes em torno de outras estrelas, de acordo com um novo estudo.

O estudo sugere que o calor gerado pelo material que colide num planeta desempenha um papel importante na remoção de toda ou parte da atmosfera do planeta. Uma ampla variedade de tamanhos para os asteróides mortais explicaria as diferenças observadas nos mundos rochosos mais maciços.

O telescópio espacial Kepler, da NASA, revelou um número surpreendente de mundos com tamanhos que se situam entre a Terra e Neptuno em órbitas relativamente curtas. Calculando as densidades dos planetas, os astrónomos perceberam que muitos deles parecem ter enormes atmosferas de hidrogénio-hélio.

No entanto, estas atmosferas apresentam variações, sugerindo que algo tenha acontecido nos mundos após a formação planetária.

“Grandes impactos são muito efectivos para reduzir ou remover o hidrogénio ou hélio”, afirmou John Biersteker, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que estudou como os impactos dos destroços rochosos afectaram a atmosfera de planetas jovens.

Após o nascimento de uma estrela, o anel de poeira e gás libertado inicia o processo de formação planetária.

Quando a gravidade é impulsionada, juntamente com os pedaços para criar um núcleo, o recém-nascido planetesimal recolher hidrogénio e hélio a partir dos restos de gás, construindo uma atmosfera primordial.

Porém, os plantas que estiverem nas proximidades de estrelas podem sofrer com a radiação estelar, que causaria um aquecimento nas camadas gasosas, consequentemente escapando para o espaço e deixando a atmosfera mais fina.

Além disso, quando grandes objectos atingem os planetas, a colisão pode golpear a atmosfera do planeta para o espaço – uma colisão assim ajudou a criar a Lua da Terra.Este estudo mostra que não é preciso um grande núcleo para remover completamente a atmosfera de um planeta.

Para Biersteker, a energia criada pelo impacto foi mais importante do que a grande colisão, mostrando que um pequeno e rápido movimento do asteróide poderia tirar mais hidrogénio e hélio do que um objeto médio e mais lento. Além disso, o ângulo também pode afectar a energia do impacto.

Tendo em conta que cada impacto remove uma percentagem diferente da atmosfera, colisões podem criar uma grande variedade de densidades de exoplanetas. O material com apenas um décimo da massa de um planeta pode remover metade do hidrogénio e hélio – ou até tudo.

ZAP // Sputnik News

Por ZAP
3 Fevereiro, 2019

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1490: A primeira exolua alguma vez descoberta vai ficar escondida durante a próxima década

NASA

Uma boa exolua é difícil de encontrar e provar que a primeira lua em torno de um exoplaneta realmente existe pode levar até uma década.

“Estamos a enfrentar alguns problemas difíceis em termos da confirmação da presença dessa coisa”, disse o astrónomo Alex Teachey, da Universidade de Columbia, numa reunião da American Astronomical Society a 10 de Janeiro.

Do tamanho de Neptuno e a orbitar um planeta semelhante a Júpiter, os telescópios da NASA, Kepler e Hubble, encontraram evidências do primeiro satélite natural fora do Sistema Solar – a primeira exolua. Apesar de os dados recolhidos não serem definitivos em Outubro, os investigadores esperavam voltar a observar o corpo para verificar ou rejeitar a hipótese da existência da primeira exolua.

Publicado a 3 de Outubro na revista Science Advances, a investigação conta que durante uma pesquisa a 300 exoplanetas, surgiu um gigante gasoso – Kepler-1625d – que mostrou características peculiares que apontaram para a presença de um objeto a oito mil anos-luz de distância, que o orbitava.

Caso se confirme as observações, a descoberta poderia fornecer importantes pistas sobre o desenvolvimento de sistemas planetários e poderia fazer com que os especialistas revejam as teorias de formação de luas em torno de planetas. Para verificar a hipótese formulada, a equipa pretendia voltar a utilizar o telescópio Hubble em maio, altura da passagem da exolua.

Porém, a equipa não usará o Hubble para estudar a lua novamente, depois de o comité que aloca o tempo de observação do Hubble ter negado tempo de pesquisa adicional durante a próxima janela de oportunidade em maio.

Apesar de decepcionante, Teachey diz que a decisão faz sentido. Sem saber precisamente quando e onde a lua aparecerá, a probabilidade de o telescópio produzir evidências mais conclusivas da existência da lua não é alta o suficiente.

Os investigadores não podem descartar que a evidência da lua não possa ser evidência de um segundo planeta. “Estamos a tentar ter muito cuidado em não chamar isto de descoberta”, disse Teachey.

Identificados mais de 100 planetas que podem ter luas com vida

Astrónomos dos Estados Unidos e Austrália identificaram 121 planetas fora do Sistema Solar nos quais acreditam que podem existir luas…

Telescópios baseados em terra tentam confirmar se o objeto é uma lua ou um segundo planeta baseado nos rebocadores gravitacionais do objeto no planeta conhecido. Este é um processo muito mais lento do que procurar luz de exoplanetas e exoluas que passam na frente das suas estrelas, que é o que os dados do Hubble e do Kepler revelam, e podem levar de cinco a dez anos, diz Teachey.

“Tudo está a sugerir que precisaremos de ser pacientes”, disse. “Se realmente está lá, está realmente lá.” Entretanto, os investigadores ainda estão à procura de outras exoluas nos dados do Kepler.

ZAP // Science News

Por ZAP
18 Janeiro, 2019

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1473: Descoberta super-Terra potencialmente habitável a 224 anos-luz

Gabriel Pérez / IAC

Investigadores da Universidade de Oviedo descobriram e caracterizaram um planeta na zona de habitabilidade de uma estrela anã vermelha.

Uma equipe de investigadores da Universidade de Oviedo e do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) descobriram e caracterizaram uma super-Terra a orbitar dentro da borda da zona habitável de uma estrela anã vermelha de tipo M0 chamada K2-286. Para isso, usaram dados do Telescópio Espacial Kepler.

O satélite Kepler foi projectado para descobrir exoplanetas. O método de procura consiste em medir o brilho vindo de uma estrela e observar se o seu brilho diminui periodicamente, como num eclipse. Se esta mudança no brilho ocorre, há um planeta a passar em frente da estrela regularmente.

A estrela K2-286, localizada na constelação de Libra a uma distância de 244 anos-luz, tem um raio de 0,62 raios solares e uma temperatura efectiva de 3650°C. O planeta tem 2,1 vezes o raio terrestre, um período orbital de 27,36 dias e uma temperatura de equilíbrio que pode ser cerca de 60ºC.

O planeta, de acordo com o estudo publicado em Dezembro na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, está localizado no limite interno da zona de habitabilidade, de modo que, sob as condições certas, poderia manter a água líquida na sua superfície, um requisito indispensável para o desenvolvimento da vida como a conhecemos.

O planeta é de interesse especial não só para ser localizado na zona habitável da sua estrela, mas por estar entre os mais adequados para a caracterização atmosférica futuro do Telescópio Espacial James Webb, bem como para uma monitorização para estabelecer a sua massa com precisão.

“Temos verificado que a actividade da estrela é moderada em comparação com outras estrelas de características semelhantes, o que aumentem as possibilidade de o planeta ter sido habitável”, referiram Javier de Cos e Enrique Díez.

“Este exoplaneta pode ser um candidato adequado para um instrumento de nova geração como ESPRESSO recentemente instalado nos telescópios VLT do Observatório de Paranal (Chile)”, acrescenta Jonay González, investigador no IAC.

ZAP //

Por ZAP
13 Janeiro, 2019

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1466: Cidadãos cientistas descobrem novo mundo com o telescópio Kepler

O recém-descoberto planeta K2-288Bb, aqui ilustrado, é ligeiramente mais pequeno que Neptuno. Localizado a mais ou menos 226 anos-luz de distância, orbita o membro mais pequeno e ténue de um par de estrelas frias do tipo-M a cada 31,3 dias.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Francis Reddy

Usando dados do telescópio espacial Kepler da NASA, cidadãos cientistas descobriram um planeta com aproximadamente o dobro do tamanho da Terra localizado dentro da zona habitável da sua estrela, a gama de distâncias orbitais onde a água líquida pode existir à superfície do planeta. O novo mundo, conhecido como K2-288Bb, pode ser rochoso ou pode ser um planeta rico em gás semelhante a Neptuno. O seu tamanho é raro entre os exoplanetas – planetas para lá do nosso Sistema Solar.

“É uma descoberta muito emocionante devido à forma como foi encontrado, devido à sua órbita amena e porque planetas deste tamanho parecem ser relativamente invulgares,” disse Adina Feinstein, estudante da Universidade de Chicago que discutiu a descoberta na passada segunda-feira, dia 7 de Janeiro, na 233.ª reunião da Sociedade Astronómica em Seattle, EUA. Ela é também a autora principal de um artigo que descreve o novo planeta, aceite para publicação na revista The Astronomical Journal.

Localizado a 226 anos-luz de distância na direcção da constelação de Touro, o planeta encontra-se num sistema estelar conhecido como K2-288, que contém um par de estrelas ténue e frias do tipo-M separadas por aproximadamente 8,2 mil milhões de quilómetros – cerca de seis vezes a distância entre Saturno e o Sol. A estrela mais brilhante tem mais ou menos metade da massa e do tamanho do Sol, enquanto a sua companheira tem aproximadamente um-terço da massa e tamanho do Sol. O novo planeta, K2-288Bb, orbita a estrela mais pequena e fraca a cada 31,3 dias.

Em 2017, Feinstein e Makennah Bristow, estudante da Universidade da Carolina do Norte em Asheville, trabalhavam como estagiárias com Joshua Schlieder, astrofísico do Centro Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. Vasculhavam os dados do Kepler em busca de evidências de trânsitos, diminuições regulares no brilho estelar provocado pela passagem de um planeta em órbita, a partir da nossa perspectiva.

Ao examinarem dados da quarta campanha de observações da missão K2 do Kepler, a equipa notou dois prováveis trânsitos planetários no sistema. Mas os cientistas precisam de um terceiro trânsito antes de reivindicar a descoberta de um candidato a planeta, e não havia um terceiro sinal nas observações que reviram.

No entanto, a equipa não estava realmente a analisar todos os dados.

No modo K2 do Kepler, que funcionou de 2014 a 2018, o telescópio reposicionava-se para apontar para uma nova zona do céu no início de cada campanha de observação de três meses. Os astrónomos estavam inicialmente preocupados que esse reposicionamento provocasse erros sistemáticos nas medições.

“A reorientação do Kepler, relativa ao Sol, provocava mudanças minúsculas na forma do telescópio e na temperatura dos componentes electrónicos, o que inevitavelmente afectava as medições sensíveis do Kepler nos primeiros dias de cada campanha,” explicou o coautor Geert Barentsen, astrofísico do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, e director do gabinete de observadores convidados para as missões Kepler e K2.

Para lidar com isto, versões anteriores do software usado para preparar os dados para a análise de localização exoplanetária simplesmente ignoravam os primeiros dias de observação – e é aí que o terceiro trânsito estava escondido.

À medida que os cientistas aprenderam a corrigir estes erros sistemáticos, esta etapa de remoção foi eliminada – mas os primeiros dados da missão K2 que Barstow estudou foram cortados.

“Nós eventualmente corremos todos os dados das campanhas iniciais através do software modificado e, em seguida, repetimos a pesquisa exoplanetária para obter uma lista de candidatos, mas esses candidatos nunca foram totalmente investigados visualmente,” explicou Schlieder, coautor do artigo. “A inspecção, ou veto, dos trânsitos com o olho humano é crucial porque o ruído e outros eventos astrofísicos podem imitar os trânsitos.”

Em vez disso, os dados reprocessados foram lançados directamente no Exoplanet Explorers, um projecto em que o público pesquisa as observações da missão K2 do Kepler para localizar novos planetas em trânsito. Em maio de 2017, voluntários notaram o terceiro trânsito e começaram uma discussão animada sobre o que era então considerado um candidato com o tamanho da Terra no sistema, o que captou a atenção de Feinstein e colegas.

“E foi assim que não o vimos – foram precisos os olhos atentos de cidadãos cientistas para fazer esta descoberta extremamente valiosa e para nos apontar para ela,” comenta Feinstein.

A equipa começou observações de acompanhamento usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o telescópio Keck II do Observatório W. M. Keck e o ITF (Infrared Telescope Facility) da NASA (estes últimos dois no Hawaii), e também examinou dados da missão Gaia da ESA.

Com um tamanho estimado em aproximadamente 1,9 vezes o tamanho da Terra, K2-288Bb tem metade do tamanho de Neptuno. Isto coloca o planeta dentro de uma categoria recentemente descoberta chamada divisão de Fulton, ou divisão de raio. Entre os planetas que orbitam perto das suas estrelas, há uma escassez curiosa de mundos com tamanhos entre 1,5 e 2 vezes o da Terra. Isto é provavelmente o resultado da intensa luz estelar que quebra as moléculas atmosféricas e elimina as atmosferas de alguns planetas ao longo do tempo, deixando para trás duas populações. Dado que o raio de K2-288Bb o coloca nessa lacuna, poderá fornecer um estudo de caso da evolução planetária para esta gama de tamanhos.

No dia 30 de Outubro de 2018, o Kepler ficou sem combustível e terminou a sua missão depois de nove anos, durante a qual descobriu 2600 planetas confirmados em torno de outras estrelas – a maior parte dos agora conhecidos – juntamente com milhares de candidatos adicionais que os astrónomos estão a tentar confirmar. E enquanto o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA é o mais novo caçador exoplanetário, este novo achado mostra que mais descobertas aguardam os cientistas nos dados do Kepler.

Astronomia On-line
11 de Janeiro de 2019

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1221: Nove anos e 2600 planetas depois, o telescópio Kepler reforma-se

Foi o responsável pelo primeiro levantamento de planetas da Via Láctea

© Via site da agência espacial NASA

O telescópio Kepler, que durante nove anos encontrou mais de 2600 planetas para lá do Sistema Solar, deixou de estar operacional, anunciou a agência espacial norte-americana NASA, esta terça-feira. A inactividade chegou por ter ficado sem combustível numa órbita “segura, longe da Terra”.

“Enquanto primeira missão de caça-planetas da NASA, o Kepler excedeu todas as nossas expectativas e abriu o caminho para a exploração da vida no Sistema Solar e para além dele”, explica o responsável pelas missões da NASA em Washington, Thomas Zuburchen, num comunicado da agência espacial.

Embora não vá continuar a recolher informações cientificas, ainda restam dados por analisar que os cientistas recolheram antes dos avisos da falta de combustível começarem, menciona a astrofísica da NASA Jessie Dotson no mesmo comunicado.

Kepler foi responsável pelo primeiro levantamento de planetas na Via Láctea, muitos deles do tamanho da Terra. Permitiu ainda concluir que 20 a 50% das estrelas visíveis no céu à noite podem tratar-se de pequenos e rochosos planetas semelhantes à Terra, alguns sugerem mesmo a possibilidade da existência de condições favoráveis à vida, segundo a NASA.

O telescópio, lançado a 6 de Março de 2009, combinava tecnologias de ponta para medir o brilho estelar com a maior câmara digital para observações espaciais da altura. Foi posicionado originalmente para vigiar 150 000 estrelas em movimento na constelação de Cygnus.

Agora, a missão fica a cargo do telescópio TESS, que procurará planetas no céu inteiro, ao contrário de Kepler que apenas cobria uma parte. O novo telescópio foi lançado em Abril, com a colaboração do investigador português do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço Tiago Campanto.

Diário de Notícias
DN
30 Outubro 2018 — 22:03

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890: Muitos planetas fora do Sistema Solar podem ser “mundos de água”

NASA / Wendy Stenzel
O sistema Kepler-90 que tem oito planetas, tantos como o sistema solar da Terra.

Cientistas concluíram que muitos planetas fora do Sistema Solar podem ter até 50 por cento de água, baseando-se numa nova análise de dados obtidos do telescópio Kepler e do satélite Gaia, recentemente divulgado.

Segundo a equipa internacional de investigadores, planetas extras-solares (exoplanetas) com 2,5 vezes o raio da Terra são provavelmente “mundos de água”. Ao todo, cerca de 35 por cento dos exoplanetas identificados e maiores do que a Terra será ricos em água.

O coordenador da investigação, Li Zeng, da universidade de Harvard, nos EUA, ressalva, no entanto, que a água nestes planetas não é comparável à que se encontra na Terra.

Li Zeng esclarece que a superfície destes exoplanetas, onde a temperatura poderá rondar entre os 200 e os 500 graus Celsius, estará “envolta numa atmosfera dominada por vapor de água, com uma camada de água líquida por baixo“.

“Indo mais fundo, seria de esperar que esta água se transformasse em gelo antes de chegarmos ao núcleo rochoso sólido”, assinalou, citado em comunicado da organização da conferência Goldschmidt 2018, que termina hoje em Boston, nos Estados Unidos.

No estudo, os cientistas defendem que estes “mundos de água” ter-se-ão formado de maneira semelhante a Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno, os gigantes gasosos do Sistema Solar.

A sua tese baseia-se num modelo que foi desenvolvido a partir da análise dos exoplanetas com medições de massa e raio recentes.

Mais de três mil exoplanetas já foram identificados pelos astrónomos. A água em estado líquido é condição essencial para a vida tal como se conhece.

ZAP // Lusa

Por Lusa
18 Agosto, 2018

Foram corrigidos 2 erros ortográficos no texto original.

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751: TELESCÓPIO KEPLER ESTÁ A FICAR SEM COMBUSTÍVEL

Impressão de artista do Telescópio Espacial Kepler.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Na semana passada, a equipa do Kepler da NASA recebeu a indicação de que o tanque de combustível do telescópio está muito vazio. A NASA colocou-o num estado de hibernação em preparação para a transmissão dos dados científicos recolhidos durante a sua mais recente campanha de observação. Depois da transferência dos dados, o plano é dar início às observações da próxima campanha com o combustível que resta.

Desde o dia 12 de maio que o Kepler trabalhava na sua 18.ª campanha de observação, observando uma faixa do céu na direcção da constelação de Caranguejo que já tinha estudado em 2015. Os dados desta segunda observação vão fornecer aos astrónomos uma oportunidade para confirmar anteriores candidatos a exoplaneta e para descobrir novos. A transmissão dos dados é a maior prioridade tendo em conta o combustível restante.

Para a transferência dos dados, a nave deverá apontar a sua grande antena para a Terra e transmiti-los durante o tempo previsto para a DSN (Deep Space Network), calendarizado para o início de Agosto. Até lá, a nave permanecerá num modo de segurança estável e “estacionado”. No dia 2 de Agosto, a equipa comandará o despertar do telescópio do seu modo de não-utilização de combustível e manobrá-lo-á para a orientação correta a fim de transmitir os dados. Se a manobra e o download forem bem-sucedidas, a equipa começará a sua 19.ª campanha de observação no dia 6 de Agosto com o combustível que restar.

A agência espacial tem vindo a monitorizar o Kepler em busca de sinais de baixo combustível e espera-se que se esgote nos próximos meses.

À medida que os engenheiros preservam os novos dados armazenados na nave, os cientistas continuam a estudar os dados já transmitidos. Entre outras descobertas, foram encontrados recentemente 24 exoplanetas nos dados da 10.ª campanha de observação, somando à crescente “colheita” de 2650 planetas confirmados.

Astronomia On-line
10 de Julho de 2018

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645: INVESTIGADORES DESCOBREM SISTEMA COM TRÊS PLANETAS DO TAMANHO DA TERRA

Impressão de artista de um sistema planetário com três exoplanetas rochosos do tamanho da Terra.
Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (Instituto de Astrofísica das Canárias)

O IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias) e a Universidade de Oviedo divulgaram a semana passada a descoberta de dois novos sistemas planetários. Um deles hospeda três planetas com o mesmo tamanho que a Terra.

As informações sobre estes novos exoplanetas foram obtidas a partir dos dados recolhidos pela missão K2 do satélite Kepler da NASA, que teve início em Novembro de 2013. O trabalho, que será publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, revela a existência de dois novos sistemas planetários detectados a partir dos eclipses que produzem na luz estelar das suas respectivas estrelas. Na equipa de investigação liderada por Javier de Cos da Universidade de Oviedo e Rafael Rebolo do IAC, participam, juntamente com investigadores destes dois centros, outros da Universidade de Genebra e do GTC (Gran Telescopio Canarias).

O primeiro sistema exoplanetário está localizado em redor da estrela K2-239, caracterizada pelos cientistas como uma anã vermelha do tipo M3V a partir de observações feitas com o GTC, no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). Está situada na direcção da constelação do Sextante a 50 parsecs (cerca de 160 anos-luz) do Sol. Tem um sistema compacto de pelo menos três planetas rochosos de tamanho semelhante à Terra (1,1, 1,0 e 1,1 raios terrestres) que orbitam a estrela a cada 5,2, 7,8 e 10,1 dias, respectivamente.

A outra estrela anã vermelha chamada K2-240 tem duas super-Terras com aproximadamente o dobro do tamanho do nosso planeta. A temperatura atmosférica das anãs vermelhas, em torno das quais estes planetas orbitam, é de 3450 e 3800 K, respectivamente, quase metade da temperatura do Sol. Os investigadores estimam que todos os planetas descobertos têm temperaturas superficiais dezenas de graus acima da temperatura da Terra devido à forte radiação que recebem nestas órbitas próximas em torno das suas estrelas.

As futuras campanhas de observação com o JWST (James Webb Space Telescope) vão caracterizar a composição das atmosferas dos planetas descobertos. As observações espectroscópicas com o instrumento ESPRESSO, instalado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, ou com espectrógrafos futuros no GTC ou em novas instalações astronómicas com o ELT (Extremely Large Telescope) ou o TMT (Thirty Meter Telescope), serão cruciais para determinar as massas, densidades e propriedades físicas destes planetas.

Astronomia On-line
12 de Junho de 2018

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412: KEPLER PARA LÁ DOS PLANETAS: DESCOBRINDO ESTRELAS EXPLOSIVAS

Um guia para as supernovas: quatro tipos de explosões estelares.
Crédito: NASA

O astrónomo Ed Shaya encontrava-se no seu escritório a olhar para dados do Telescópio Espacial Kepler da NASA em 2012 quando notou algo invulgar: a luz de uma galáxia havia subido rapidamente 10% de brilho. Shaya ficou instantaneamente emocionado com este aumento súbito de luz, mas também nervoso. O efeito pode ser explicado pela enorme explosão de uma estrela – uma supernova! – ou, mais perturbadoramente, um erro de computador.

“Lembro-me que naquele dia não sabia se devia acreditar ou não,” recorda-se. Em vez de celebrar, pensou: “Será que cometi um erro? Estou a fazer tudo errado?”

As explosões estelares produzem e distribuem materiais que compõem o mundo em que vivemos, e também contêm pistas sobre a rapidez com que o Universo se expande. Ao compreender as supernovas, os cientistas podem desvendar mistérios que são fundamentais para o que somos feitos e para o destino do nosso Universo. Mas, para obter a imagem completa, os cientistas devem observar as supernovas a partir de várias perspectivas, especialmente nos primeiros momentos da explosão. O que é realmente difícil – ninguém sabe quando ou onde uma supernova pode ter lugar.

Um pequeno grupo de astrónomos, incluindo Shaya, percebeu que o Kepler podia fornecer uma nova técnica para caçar supernovas. Lançado em 2009, o Kepler é mais conhecido por ter descoberto milhares de exoplanetas. Mas, como um telescópio que olha fixamente para trechos isolados do espaço durante longos períodos de tempo, pode capturar um vasto repositório de outros tesouros cósmicos – especialmente o tipo que muda rapidamente ou aparece e desaparece de vista, como as supernovas.

“O Kepler criou uma nova maneira de olhar para o céu,” comenta Jessie Dotson, cientista do projecto Kepler no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia. “Foi projectado para fazer uma coisa muito bem, encontrar planetas em torno de outras estrelas. Para tal, tem de fornecer dados contínuos e de alta precisão, que têm sido valiosos para outras áreas da astronomia.”

Originalmente, Shaya e colegas estavam à procura de núcleos galácticos activos nos seus dados do Kepler. Um núcleo galáctico activo é uma área extremamente brilhante no centro de uma galáxia onde um buraco negro voraz é rodeado por um disco de gás quente. Pensaram em procurar supernovas, mas dado que as supernovas são eventos tão raros, não mencionaram tal objectivo na sua proposta. “Era demasiado incerto,” acrescenta Shaya.

Não tendo a certeza se o sinal de supernova que encontrou era real, Shaya e o seu colega Robert Olling da Universidade de Maryland passaram meses a desenvolver um software para melhor calibrar os dados do Kepler, levando em conta variações de temperatura e no apontamento do instrumento. Ainda assim, o sinal da supernova persistia. De facto, encontraram mais cinco supernovas na sua amostra do Kepler de mais de 400 galáxias. Quando Olling mostrou um dos sinais a Armin Rest, agora astrónomo do STScI (Space Science Institute) em Baltimore, EUA, “comecei a babar-me,” comentou. Tinha-se aberto a porta para uma nova maneira de rastrear e entender as explosões estelares.

Hoje, estes astrónomos fazem parte do Levantamento Extra-Galáctico do Kepler, uma colaboração entre sete cientistas nos Estados Unidos, Austrália e Chile que procuram supernovas e núcleos galácticos activos para explorar a física do nosso Universo. Até à data, encontraram mais de 20 supernovas usando dados da nave Kepler, incluindo um tipo exótico relatado por Rest num novo estudo publicado na Nature Astronomy.

“Possuímos algumas das supernovas mais bem compreendidas,” realça Brad Tucker, astrónomo do Observatório do Monte Stromlo da Universidade Nacional da Austrália, que faz parte do Levantamento Extra-Galáctico do Kepler.

Porque nos preocupamos com as supernovas?

Um antigo mistério da astrofísica é como e porque razão as estrelas explodem de maneiras diferentes. Um tipo de supernova ocorre quando uma densa estrela moribunda chamada anã branca explode. Um segundo tipo ocorre quando uma única estrela gigantesca chega ao fim da sua vida e o seu núcleo não pode mais suportar as forças gravitacionais que agem sobre ele. Os detalhes destas categorias gerais ainda estão a ser trabalhados.

O primeiro tipo, chamado “tipo Ia” (pronunciado “um a”) é especial porque o brilho intrínseco de cada uma destas supernovas é quase o mesmo. Os astrónomos usam esta propriedade padrão para medir a expansão do Universo e descobriram que as supernovas mais distantes eram menos brilhantes do que o esperado. Isso indica que estavam mais distantes do que os cientistas pensavam, já que a luz é esticada ao longo do espaço em expansão. Isto provou que o Universo está em expansão a um ritmo acelerado e rendeu a esses investigadores o Prémio Nobel em 2011. A teoria principal é que uma força misteriosa chamada “energia escura” está a empurrar tudo no Universo para longe, cada vez mais depressa.

Mas à medida que os astrónomos encontram cada vez mais exemplos de explosões do tipo Ia, incluindo com o Kepler, percebem que nem todas são criadas iguais. Enquanto algumas destas supernovas acontecem quando uma anã branca rouba demasiada matéria da sua companheira, outras são o resultado da fusão de duas anãs brancas. De facto, as fusões de anãs brancas podem ser mais comuns. Mais investigações sobre supernovas com o Kepler ajudarão os astrónomos na sua missão de descobrir se mecanismos diferentes do tipo Ia resultam em algumas supernovas mais brilhantes do que outras – o que afectaria a forma como são usadas para medir a expansão do Universo.

“Para se ter uma melhor ideia da energia escura, temos que melhor compreender como é que estas supernovas do tipo Ia são formadas,” explica Rest.

Outro tipo de supernova, a variedade do “colapso central”, ocorre quando uma estrela massiva termina a sua vida numa explosão. Isto inclui as supernovas do “tipo II”. Estas supernovas têm uma onda de choque característica, que foi capturada pela primeira vez no óptico pelo Kepler. A equipa do Levantamento Extra-Galáctico do Kepler, liderada pelo membro Peter Garnavich, professor de astrofísica da Universidade de Notre Dame em Indiana, EUA, avistou esta frente de choque em dados de 2011 do Kepler de uma supernova chamada KSN 2011d, uma explosão de uma estrela com aproximadamente 500 vezes o tamanho do nosso Sol. Surpreendentemente, a equipa não encontrou uma onda de choque numa supernova do tipo II mais pequena de nome KSN 2011a, cuja estrela tinha 300 vezes o tamanho do Sol – mas ao invés encontrou a supernova aninhada numa camada de poeira, sugerindo que havia igualmente diversidade nas explosões estelares do tipo II.

Os dados do Kepler revelaram outros mistérios sobre as supernovas. O novo estudo liderado por Rest na Nature Astronomy descreve uma supernova a partir de dados captados pela missão estendida do Kepler, chamada K2, que atinge o seu pico de brilho em pouco mais de dois dias, cerca de dez vezes menos do que as outras demoram. É o exemplo mais extremo conhecido de uma supernova “transitória luminosa em rápida evolução” (em inglês, “fast-evolving luminous transient” ou FELT). As supernovas FELT são tão brilhantes quanto a variedade do tipo Ia, mas aumentam de brilho em menos de 10 dias e desvanecem em aproximadamente 30. É possível que a estrela tenha expelido uma densa camada de gás cerca de um ano antes da explosão e, quando a supernova ocorreu, ejectou material que atingiu a camada de poeira. A energia libertada nessa colisão explicaria o rápido aumento de brilho.

Porquê o Kepler?

Os telescópios na Terra fornecem muitas informações sobre a explosão de estrelas, mas apenas em curtos períodos de tempo – e só quando o Sol se põe e o céu está limpo – de modo que é difícil documentar os efeitos “antes” e “depois” destas explosões. O Kepler, por outro lado, fornece aos astrónomos a rara oportunidade de monitorizar continuamente zonas do céu, durante meses, como uma câmara num carro que está sempre a gravar. De facto, a missão principal do Kepler, que decorreu de 2009 a 2013, forneceu quatro anos de observações do mesmo campo de visão, tirando uma fotografia a cada 30 minutos. Na missão estendida K2, o telescópio mantém o seu olhar fixo até três meses.

Com telescópios terrestres, os astrónomos podem determinar a cor de uma supernova e como muda com o tempo, o que permite descobrir quais os elementos químicos presentes na explosão. A composição da supernova ajuda a determinar o tipo de estrela que explodiu. O Kepler, por outro lado, revela o como e o porquê da estrela ter explodido, e os detalhes de como a explosão progride. Usando os dois conjuntos de dados, os astrónomos podem obter as imagens mais completas de sempre do comportamento das supernovas.

Os planeadores da missão Kepler reavivaram o telescópio em 2013, após o mau funcionamento do segundo dos seus quatro giroscópios – dispositivos que ajudam a controlar a orientação da nave. Na configuração chamada K2, precisa de girar mais ou menos a cada três meses – marcando assim as “campanhas” de observação. Os membros do Levantamento Extra-Galáctico do Kepler argumentaram que, na missão K2, o Kepler podia ainda monitorizar supernovas e outros objectos astrofísicos distantes, além de exoplanetas.

As possibilidades eram tão empolgantes que a equipa do Kepler criou duas campanhas de observação K2 especialmente úteis para coordenar estudos de supernovas com telescópios terrestres. A Campanha 16, que teve início no dia 7 de Dezembro de 2017 e terminou no dia 25 de Fevereiro de 2018, incluía 9000 galáxias. Existem cerca de 14.000 na Campanha 17, que está agora a começar. Em ambas as campanhas, o Kepler aponta na direcção da Terra para que os observadores no solo possam ver a mesma zona do céu que a nave. As campanhas animaram uma comunidade de investigadores que podem aproveitar esta rara coordenação entre o Kepler e os telescópios terrestres.

Uma possível observação recente entusiasmou os astrónomos no domingo em que ocorria a famosa Super Bowl (4 de Fevereiro). Naquele “super”-dia, o levantamento ASASSN (All Sky Automated Survey for SuperNovae) relatou uma supernova na mesma galáxia vizinha que o Kepler estava a monitorizar. Este é apenas um dos muitos eventos candidatos que os cientistas estão ansiosos por acompanhar e talvez usar para melhor compreender os segredos do Universo.

Mais algumas supernovas podem surgir graças ao satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, com lançamento previsto para o dia 16 de Abril. Entretanto, os cientistas terão muito trabalho pela frente assim que receberem o conjunto de dados completo das campanhas do K2 focadas nas supernovas.

“Será, durante anos, um tesouro de informações sobre supernovas,” conclui Tucker.

Astronomia On-line
27 de Março de 2018

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302: Detectados 95 novos planetas fora do Sistema Solar

Dinamarca anunciou descoberta
Foto: Arquivo Global Imagens

O telescópio norte-americano Kepler detectou 95 novos planetas fora do Sistema Solar, divulgou a Universidade Técnica da Dinamarca, que participou na investigação.

Os novos exoplanetas foram identificados de uma lista de 275 candidatos, dos quais foram validados 149 como verdadeiros. Contudo, destes apenas 95 eram novos.

Os resultados da descoberta, que envolveu uma equipa internacional de astrónomos a analisar os dados, foram publicados na revista científica “Astronomical Journal”.

Os 95 planetas extra-solares vêm engrossar a lista de exoplanetas, que totalizam 3600 com tamanhos variáveis entre Terra e Júpiter.

O telescópio Kepler foi lançado em 2009 para “caçar” exoplanetas numa determinada zona do céu.

Os planetas extra-solares são detectados a partir da redução do brilho da estrela-hospedeira quando o planeta passa em sua frente (método de trânsito).

Com o novo telescópio espacial James Webb, cujo lançamento está previsto para 2019, com um ano de atraso, os astrónomos esperam estudar e caracterizar melhor exoplanetas do tamanho da Terra capazes de eventualmente suportar vida tal como se conhece.

JN
15/02/2018

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254: Cientistas viram de pernas para o ar a teoria de evolução estelar

NASA, ESA e Z. Levy (STScI)

A revista Nature publicou, na semana passada, um artigo que poderá desafiar a teoria da evolução estelar.

“Eu acho que, nos próximos meses, os astrofísicos estelares vão ter que refazer os seus cálculos”, comenta Gilles Fontaine, professor de física da Universidade de Montreal e um dos autores do artigo.

A autora principal, Noemi Giammichele, completou o seu doutoramento em 2016 sob a supervisão conjunta de Fontaine e do seu colega Pierre Bergeron, ambos co-autores do artigo, juntamente com outros seis investigadores. O artigo divulga um estudo de dados recolhidos pelo Telescópio Espacial Kepler.

“Conseguimos mapear o interior de uma anã branca pulsante com precisão, como se a tivéssemos cortado em secções transversais para estudar a sua composição”, comenta Giammichele, agora pós-doutorada da Universidade de Toulouse, França. O mapa mostrou que as vibrações da estrela às vezes chegam até ao centro.

As anãs brancas “são os remanescentes dos núcleos de quase 97% das estrelas no Universo”, explicou Robert Lamontagne, director de relações media do Centro de Investigação em Astrofísica da Universidade de Montreal.

“À medida que as estrelas morrem lentamente, arrefecendo inexoravelmente sob a forma de anãs brancas, sofrem períodos de instabilidade durante os quais vibram. Estas vibrações profundas – ou sismos estelares – são a chave para ver directamente o próprio interior destes remanescentes estelares”.

A uma distância de 1375 anos-luz da Terra, a luz que a anã branca KIC08626021 emite é quase invisível aos telescópios no solo. O Kepler, no entanto, pode focar-se nela durante um período prolongado, resultando em imagens significativamente mais detalhadas. Dado que os investigadores de Montreal foram capazes de aceder ao telescópio espacial, os autores puderam examinar de perto esta pequena estrela – com mais ou menos o tamanho da Terra – e as suas vibrações.

Quase 300 cientistas em todo o mundo são especialistas no estudo de anãs brancas. O objectivo inicial de Giammichele era verificar uma teoria sobre esta fase final do ciclo de vida de uma estrela. A teoria mostrou-se correta, mas as observações da equipa levaram a uma série de descobertas surpreendentes.

Um núcleo maior

Ao examinar a estrela, localizada na fronteira das constelações de Cisne e Lira, os investigadores descobriram que o seu núcleo de carbono e oxigénio era duas vezes maior do que o previsto pela teoria.

“Esta é uma grande descoberta que nos forçará a reavaliar a nossa visão de como as estrelas morrem,” comenta Fontaine. “Dito isto, é preciso trabalhar para confirmar se esta observação é válida para outras estrelas. Pode ser apenas uma anomalia.”

“Devemos tentar reproduzir estes resultados com outros corpos celestes antes que possamos tirar conclusões”, concorda Giammichele. Embora KIC08626021 seja a primeira anã branca pulsante identificada pelo telescópio Kepler, já foram descobertas aproximadamente outras 60. “Tenho dados suficientes para passar os próximos 20 anos a analisá-las uma a uma”.

Método inovador

O novo artigo é o quarto de Fontaine na Nature, uma das principais revistas científicas a nível mundial, e a sua publicação encerra um círculo na sua carreira.

Em 1978, o professor vislumbrou o potencial para determinar a estrutura interna de uma anã branca pulsante através de uma sólida compreensão da teoria da evolução estelar. “Mas ainda havia um longo caminho a percorrer”, lembrou. “Em primeiro lugar, não tínhamos acesso a imagens de alta-resolução porque os telescópios terrestres davam imagens muito imprecisas destes corpos. Então tivemos que criar as ferramentas analíticas, o software, etc. E, por último, mas não menos importante, tivemos que encontrar a pessoa certa para continuar a perseguir as pistas.”

Fontaine elogiou a sua ex-aluna, que desenvolveu uma abordagem inovadora para atingir os seus objectivos. Com um doutoramento em engenharia mecânica pelo Politécnico de Montreal, Giammichele aplicou métodos usados no cálculo da aerodinâmica de asas de avião na astrofísica. “Eu penso que esta abordagem foi o que nos permitiu avançar”, comenta Fontaine.

No que toca a Giammichele, está satisfeita que um dos cinco artigos que compõem a sua tese de doutoramento alcance um público mais amplo. “O que eu quero fazer agora, em termos de carreira, é continuar a fazer investigação”, realça. “É o que mais gosto: descobrir como resolver problemas”.

ZAP // CCVAlg

Por ZAP
20 Janeiro, 2018

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249: SISTEMA MULTI-PLANETÁRIO DESCOBERTO POR CROWDSOURCING

Impressão de artista do sistema K2-138, o primeiro sistema multi-planetário descoberto por cientistas-cidadão. A estrela central é ligeiramente mais pequena e mais fria que o nosso Sol. Os cinco planetas conhecidos têm tamanhos que variam entre o da Terra e o de Neptuno; o planeta b pode, potencialmente, ser rochoso, mas os planetas c,d, e e f provavelmente contêm grandes quantidades de gelo e gás. Todos os cinco planetas têm períodos orbitais inferiores a 13 dias e são incrivelmente quentes, com temperaturas que variam entre os 420 e 980º C.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

Na sua busca por exoplanetas – planetas para lá do nosso Sistema Solar – o telescópio Kepler da NASA trilha atrás da Terra, medindo o brilho de estrelas que podem, potencialmente, albergar planetas. O instrumento identifica potenciais planetas em torno de outras estrelas, observando quedas no brilho estelar que ocorrem quando os planetas passam em frente, ou transitam. Normalmente, os programas de computador assinalam as estrelas com estas diminuições de brilho e então os astrónomos observam cada uma para decidir se realmente podem hospedar um candidato a planeta.

Ao longo dos três anos da missão K2, já foram observadas 287.309 estrelas, e dezenas de milhares mais juntam-se a cada poucos meses. Então, como é que os astrónomos examinam todos estes dados?

É aqui que entra o projecto de cientistas-cidadão Exoplanet Explorers, desenvolvido pelo astrónomo Ian Crossfield da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e pela cientista Jessie Christiansen de Caltech. O projecto Exoplanet Explorers é hospedado no Zooniverse, uma plataforma online para investigação de “crowdsourcing” (contribuição colaborativa).

“Pessoas de qualquer lugar podem iniciar sessão e aprender o aspecto real de sinais exoplanetários, e então estudar os dados reais recolhidos pelo telescópio Kepler para votar se um determinado sinal é ou não classificado como um trânsito, ou apenas ruído,” comenta Christiansen. “Cada sinal de trânsito potencial é observado por um mínimo de 10 pessoas, e cada um precisa de um mínimo de 90% de votos positivos para ser redireccionado para maior caracterização.”

No início de Abril do ano passado, apenas duas semanas após o protótipo inicial do Exoplanet Explorers ter sido configurado no Zooniverse, foi apresentado ao longo de um evento de três dias na série de televisão Stargazing Live do canal ABC Austrália. Nas primeiras 48 horas após o lançamento do projecto, o Exoplanet Explorers recebeu mais de 2 milhões de classificações de mais de 10.000 utilizadores. Incluído nessa pesquisa, um novo conjunto de dados da missão K2 – a reencarnação da missão Kepler primária que terminou há 3 anos. A missão K2 tem um novo campo de visão e uma nova colheita de estrelas em torno das quais pode procurar planetas. Nenhum astrónomo profissional examinou ainda este novo conjunto de dados, chamado C12.

De volta ao estado norte-americano da Califórnia, Crossfield e Christiansen juntaram-se ao astrónomo Geert Barentsen da NASA, que estava na Austrália, no estudo dos resultados enquanto estes surgiam. Usando a profundidade da curva de trânsito e a periodicidade com que aparece, fazem estimativas de quão grande é um planeta e de quão perto orbita a sua estrela. Na segunda noite do programa, os investigadores discutiram a demografia dos candidatos a planeta encontrados até agora – 44 planetas do tamanho de Júpiter, 72 do tamanho de Neptuno, 44 do tamanho da Terra e 53 super-Terras, planetas maiores que a Terra, mas mais pequenos que Neptuno.

“Nós queríamos encontrar uma nova classificação que seria emocionante anunciar na última noite, de modo que originalmente estávamos a vasculhar entre os candidatos a planeta para encontrar um na zona habitável – a região em torno da estrela onde a água líquida pode existir à superfície,” explica Christiansen. “Mas esses podem demorar algum tempo a validar, para ter a certeza de que é realmente um planeta e não um falso alarme. De modo que decidimos procurar um sistema multi-planetário porque é muito difícil obter um sinal falso acidental de vários planetas.”

Após esta decisão, Barentsen saiu para tomar uma chávena de chá. Quando voltou, Christiansen tinha examinado os dados de crowdsourcing para encontrar uma estrela com trânsitos múltiplos e encontrado uma estrela com quatro planetas em órbita. Três dos quatros planetas tinham 100% de votos “sim” por mais de 10 pessoas, e o restante planeta tinha 92%. Este é o primeiro sistema multi-planetário descoberto inteiramente por crowdsourcing.

Depois da descoberta ter sido anunciada no programa Stargazing Live, Christiansen e colegas continuaram a estudar e a caracterizar o sistema, denominado K2-138. Validaram estatisticamente o conjunto de sinais planetários como “extremamente prováveis”, diz Christiansen, de serem planetas verdadeiros. Também descobriram que os planetas giram em torno da estrela-mãe numa relação matemática interessante chamada ressonância, na qual cada um leva quase exactamente 50% mais tempo a completar uma órbita do que o próximo planeta mais perto da estrela. Os investigadores também encontraram um quinto planeta na mesma cadeia de ressonâncias e pistas de um sexto. O artigo que descreve o sistema foi aceite para publicação na revista The Astronomical Journal.

Este é o único sistema com uma cadeia de ressonâncias ininterruptas nesta configuração e pode fornecer pistas aos teóricos que procuram desvendar os mistérios da formação e migração planetária.

“A arquitectura orbital deste sistema planetário é uma reminiscência dos satélites galileanos de Júpiter,” comenta Konstantin Batygin, professor assistente de ciência planetária, que não esteve envolvido no estudo. “As comensurabilidades orbitais entre os planetas são fundamentalmente frágeis, de modo que a configuração actual dos planetas do sistema K2-138 aponta claramente para um ambiente de formação planetária gentil e laminar.”

“Algumas teorias actuais sugerem que os planetas se formam por dispersão caótica de rocha e gás e outros materiais nos estágios iniciais da vida do sistema planetário. No entanto, é improvável que estas teorias resultem num sistema tão íntimo e ordeiro, como o de K2-138,” realça Christiansen. “A parte excitante é que fomos capazes de encontrar este sistema invulgar com a ajuda do público em geral.”

Astronomia On-line
16 de Janeiro de 2018

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60: A misteriosa megaestrutura alienígena pode ser só poeira

Esta ilustração mostra um hipotético anel disforme de poeira em redor de KIC 8462852, também conhecida como Estrela de Boyajian ou Estrela de Tabby.

A Estrela de Tabby, um dos objectos estelares mais misteriosos do nosso tempo, pode estar finalmente a revelar alguns dos seus segredos – entre os quais, a origem da famosa “megaestrutura alienígena” que parece ocultá-la parcialmente.

Com a designação formal de KIC 8462852, mas conhecida como Estrela de Tabby ou Estrela de Boyajian, o misterioso objecto cósmico sofreu diminuições invulgares de brilho. O Telescópio Espacial Kepler, da NASA, observou inclusivamente um escurecimento de até 20% em questão de dias.

Além disso, a estrela tem tido tendências enigmáticas de atenuação muito mais subtis a longo prazo e uma continua ainda hoje. Este comportamento é inesperado para estrelas normais ligeiramente mais massivas que o Sol.

As especulações têm incluído a ideia de que a estrela engoliu um planeta instável, e uma teoria mais imaginativa envolve um engenho gigante ou “megaestrutura alienígena“, construída por uma civilização avançada, que pode recolher energia da estrela e estar a fazer com que o seu brilho diminua.

Um novo estudo, com base em dados das missões Swift e Spitzer da NASA bem como do observatório belga AstroLAB IRIS, sugere agora que a causa do escurecimento em longos períodos é provavelmente uma nuvem de poeira disforme que se move em torno da estrela.

Isto destrói a ideia da “megaestrutura alienígena” e das outras especulações mais exóticas.

No entanto, os investigadores encontraram menos diminuições estelares no infravermelho do que no ultravioleta. Qualquer objecto maior do que simples partículas de poeira cósmica escureceria todos os comprimentos de onda de forma igual quando passasse em frente da Estrela de Tabby.

“Isto descarta a teoria da megaestrutura alienígena, pois não pode explicar a diminuição de brilho dependente do comprimento de onda,” afirma Huan Meng, da Universidade do Arizona em Tucson, EUA, autor principal do novo estudo publicado na revista The Astrophysical Journal.

“Nós suspeitamos, ao invés, que existe uma nuvem de poeira em órbita da estrela com um período de aproximadamente 700 dias”, diz Meng.

Conceito artístico do aspecto de uma estrela vista atrás de um cometa fragmentado; algumas observações sugerem que esse seja o motivo dos misteriosos padrões de luz da estrela KIC 8462852

Por que a poeira é o mais provável

Nós discernimos o escurecimento uniforme da luz muitas vezes no nosso quotidiano: se formos à praia durante um dia limpo e nos sentarmos debaixo de um chapéu de praia, o chapéu reduz a quantidade de luz solar que atinge os nossos olhos em todos os comprimentos de onda.

Mas se esperarmos pelo pôr-do-Sol, o Sol parece vermelho porque a luz azul e ultravioleta é espalhada por partículas pequenas. O novo estudo sugere que os objectos que provocam o escurecimento de longo período da Estrela de Tabby não podem ter mais do que alguns micrómetros em diâmetro.

Entre Janeiro e Dezembro de 2016, os investigadores observaram a Estrela de Tabby no ultravioleta usando o Swift e no infravermelho usando o Spitzer.

Complementando os telescópios espaciais, os cientistas também observaram a estrela no visível durante o mesmo período usando o AstroLAB IRIS, um observatório público com um telescópio reflector de 27 polegadas localizado perto da vila belga de Zillebeke.

Com base no forte mergulho ultravioleta, os investigadores determinaram que as partículas de bloqueio devem ser maiores do que a poeira interestelar, pequenos grãos que podem ser encontrados entre a Terra e a estrela. Tais partículas pequenas não podiam permanecer em órbita da estrela porque a pressão da sua luz as empurraria para o espaço.

A poeira que orbita uma estrela, chamada poeira circunstelar, não é tão pequena para voar para longe, mas também não é suficientemente grande para bloquear uniformemente a luz em todos os comprimentos de onda. Esta é considerada, actualmente, a melhor explicação, embora outras sejam possíveis.

Colaboração com Astrónomos Amadores

Os cientistas-cidadão fazem parte integrante da exploração da Estrela de Tabby desde a sua descoberta. A luz deste objecto foi identificada, ao início, como “bizarra” e “interessante” pelos participantes do projecto Planet Hunters, que permite com que qualquer pessoa procure planetas nos dados do Kepler.

Isto levou a um estudo de 2016 que deu a conhecer o objecto, cuja alcunha honra Tabetha Boyajian, agora na Universidade Estatal do Louisiana, em Baton Rouge, autora principal do artigo original e co-autora do novo estudo.

O trabalho recente sobre o escurecimento de longo período envolve astrónomos amadores que fornecem suporte técnico e de software ao AstroLAB. Vários membros da equipa do AstroLAB que se voluntariaram no observatório não têm educação formal em astronomia.

Franky Dubois, que operou o telescópio durante as observações da Estrela de Tabby, foi capataz numa fábrica de cintos.  Ludwig Logie, que ajuda com questões técnicas do telescópio, é coordenador de segurança no sector da construção.

Steve Rau, que processa as observações do brilho estelar, é formador numa companhia ferroviária belga. Siegfried Vanaverbeke, voluntário do AstroLAB que detém um doutoramento em física, tornou-se interessado pela Estrela de Tabby depois de ler o estudo de 2016 e convenceu Dubois, Logie e Rau a usar o AstroLAB para a observar.

“Disse aos meus colegas: ‘Este seria um objecto interessante de seguir,’” recorda Vanaverbeke. “E decidimos juntar-nos.”

O astrónomo George Rieke, da Universidade do Arizona, co-autor do novo estudo, contactou o grupo AstroLAB quando viu os seus dados sobre a Estrela de Tabby publicados num arquivo público de astronomia. Os grupos dos EUA e da Bélgica uniram-se para combinar e analisar os seus resultados.

Exploração Futura

Embora os autores do estudo tenham uma boa ideia da razão porque a Estrela de Tabby diminui de brilho a longo prazo, não abordaram os eventos de atenuação de curto prazo que aconteceram em períodos de três dias em 2017.

Também não se debruçaram sobre o mistério das grandes diminuições de 20% que o Kepler observou enquanto estudava o campo de Cisne da sua missão primária.

Investigações anteriores com o Spitzer e com o WISE sugeriram um enxame de cometas como responsável pelas diminuições mais curtas. Os cometas também são uma das fontes mais comuns de poeira que orbitam as estrelas e, como tal, também podem estar relacionados com o escurecimento de longo período estudado por Meng e colegas.

Agora que o Kepler explora outras áreas do céu na sua missão actual, de nome K2, já não consegue acompanhar a Estrela de Tabby, mas os telescópios do futuro podem ajudar a revelar mais segredos acerca deste misterioso objecto.

A Estrela de Tabby pode ter uma espécie de ciclo de actividade solar. É algo que precisa ser investigado e continuará a interessar os cientistas por muitos anos,” conclui Vanaverbeke.

ZAP // CCVAlg

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