3016: Exoplanetas, explosões de estrelas e mais de mil objectos desconhecidos. Vídeo da NASA mostra “a beleza da paisagem cósmica”

CIÊNCIA

A NASA revelou esta terça-feira um panorama em vídeo do céu austral (hemisfério celestial sul), construído graças a 208 imagens captadas pelo caçador de planetas TESS (Exoplanets in Transit) durante um ano.

Em comunicado, a NASA explica que o TESS dividiu o céu da região em causa em 13 sectores e as suas câmaras captaram fotografias de cada secção durante um mês. A 18 de Julho deste ano, o mosaico final que mostra “a beleza da paisagem cósmica” foi concluído.

“A análise dos dados do TESS concentra-se em estrelas e planetas individuais, mas eu queria dar um passo atrás e destacar tudo de uma só vez, enfatizando realmente a vista espectacular que o TESS dá de todo o céu”, disse o cientista da agência espacial norte-americana Ethan Kruse, que trabalhou na construção do projecto.

Durante este trabalho, os especialistas da NASA descobriram 29 planetas fora do Sistema Solar (exoplanetas) e mais de 1.000 objectos desconhecidos, que estão agora a ser investigados pela mesma equipa de cientistas.

O TESS captou ainda um cometa no nosso Sistema Solar, várias explosões de estrelas e o flash de uma estrela que foi “dilacerada por um buraco negro super-massivo”.

Depois de completar este panorama, o caçador de mundos da NASA começará a fazer o mesmo mapa para o céu boreal (hemisfério celestial norte).

TESS. Investigadores do Porto caçaram um planeta improvável

O satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA acaba de caçar um planeta aparentemente improvável em torno de duas…

ZAP //

Por ZAP
12 Novembro, 2019

 

 

2986: TESS apresenta panorama do céu do hemisfério sul

CIÊNCIA

Este mosaico do céu do hemisfério sul foi composto a partir de 208 imagens obtidas pelo TESS da NASA durante o seu primeiro ano de operações científicas. Entre os objectos mais famosos está a banda brilhante (esquerda) da Via Láctea, a nossa Galáxia vista de lado, a Nebulosa de Orionte (topo), um berçário estelar, e a Grande Nuvem de Magalhães (centro), uma galáxia vizinha localizada a aproximadamente 163.000 anos-luz de distância. As linhas escuras são lacunas entre os detectores do sistema de câmaras do TESS.
Crédito: NASA/MIT/TESS e Ethan Kruse (USRA)

O brilho da Via Láctea – a nossa Galáxia vista de lado – arqueia através de um mar de estrelas num novo mosaico do céu produzido a partir de um ano de observações do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Construído a partir de 208 imagens obtidas pelo TESS durante o primeiro ano de operações científicas da missão, concluído no dia 18 de Julho, o panorama sul revela tanto a beleza da paisagem cósmica quanto o alcance das câmaras do TESS.

“A análise de dados do TESS concentra-se em estrelas e planetas individuais, uma de cada vez, mas eu queria dar um passo atrás e destacar tudo de uma vez só, enfatizando a vista espectacular que o TESS nos dá de todo o céu,” disse Ethan Kruse, do Programa de Pós-Doutoramento da NASA que compôs o mosaico no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

Nesta cena cósmica, o TESS descobriu 29 exoplanetas, ou mundos para lá do nosso Sistema Solar, e mais de 1000 candidatos a planeta que os astrónomos estão a investigar.

O TESS dividiu o céu do sul em 13 sectores e fotografou cada um deles durante quase um mês usando quatro câmaras, que transportam um total de 16 CCDs. (charge-coupled devices). Notavelmente, as câmaras do TESS capturam um sector completo do céu a cada 30 minutos, como parte da sua busca por trânsitos exoplanetários. Os trânsitos ocorrem quando um planeta passa em frente da sua estrela hospedeira a partir da nossa perspectiva, diminuindo de forma breve e regular a sua luz. Durante o primeiro ano de operações do satélite, cada uma das suas CCDs capturou 15.347 exposições científicas com 30 minutos. Estas imagens são apenas uma parte de mais de 20 terabytes de dados do céu do hemisfério sul que o TESS transmitiu, comparável ao “streaming” de quase 6000 filmes em alta definição.

Além das suas descobertas planetárias, o TESS captou imagens de um cometa no nosso Sistema Solar, acompanhou o progresso de inúmeras explosões estelares chamadas super-novas e até capturou o brilho de uma estrela destruída por um buraco negro super-massivo. Depois de concluir a sua investigação a sul, o TESS virou-se a fim de dar início ao estudo de um ano do céu do hemisfério norte.

Astronomia On-line
8 de Novembro de 2019

 

2931: TESS. Investigadores do Porto caçaram um planeta improvável

CIÊNCIA

Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

O satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA acaba de caçar um planeta aparentemente improvável em torno de duas estrelas gigantes em expansão, noticia a agência noticiosa Europa Press.

Uma equipa de cientistas do Instituto de Astrofísica e Ciências Espaciais (IA), no Porto, estudou as estrelas gigantes vermelhas HD 212771 e HD 203949, à volta das quais já se sabia que existiam exoplanetas. Foi numa destas que foi encontrado o planeta improvável.

“As observações do TESS são delicadas o suficiente para permitir medir as pulsações suaves nas superfícies das estrelas. Estas duas estrelas bastante evoluídas também abrigam planetas, fornecendo o banco de dados ideal para estudos da Evolução dos sistemas planetários”, escreveram os cientistas no novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica especializada Astrophysical Journal.

Para estudar estas duas gigantes vermelhas, os investigadores recorreram a dados de asterossismologia (ciência que estuda o interior das estrelas através da actividade sísmica medida à superfície — oscilações) recolhidos através do satélite TESS.

Depois de determinar as propriedades físicas de ambas as estrelas, como a sua massa, tamanho e idade, os cientistas concentraram-se no estado evolutivo da HD 203949.

O objectivo da equipa passava por entender como é que o planeta poderia evitar ser engolido pela gigante vermelha, uma vez que a estrela já se teria expandido muito para além da órbita planetária actual durante a fase final da sua evolução.

“Este estudo é uma demonstração perfeita de como a astrofísica estelar e exoplanetária estão ligadas uma à outra”, afirmou o co-autor do estudo Vardan Adibekyan, do IA e da Universidade do Porto, citado pela Europa Press.

“A análise estelar levada a cabo parece sugerir que a estrela está demasiado evoluída para abrigar um planeta nesta situação de distância orbital curta”. Por outro lado, continuou, “a análise de exoplanetas diz-nos que o planeta está lá”, rematou, dando conta que se trata de um mundo improvável.

“A solução para este dilema científico está oculta no simples facto de que as estrelas e os seus planetas não apenas se formam, mas também evoluem juntos. Neste caso em particular, o planeta conseguiu evitar ser engolido pelo gigante vermelho em expansão”.

ZAP //

Por ZAP
30 Outubro, 2019

 

2895: NASA faz parceria com caçadores de ET

CIÊNCIA

Ian.CuiYi

A equipa do Breakthrough Listen do SETI vai trabalhar com os cientistas que estão a operar o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA na procura de evidências de vida inteligente nos exoplanetas.

O TESS é o satélite de caça aos planetas que foi colocado no ar para substituir o Kepler Space Telescope. Este satélite da NASA encontra os exoplanetas e agora, com uma parceria com o SETI, vai também analisa-los à procura de “tecno-assinaturas”, sinais gerados por tecnologias de civilizações avançadas como transmissores, propulsores ou outras formas de engenharia.

A lista de mais de mil novos objectos de interesse detectados pelo TESS vai ser partilhada com o SETI que irá usar alguns dos observatórios mais avançados, como os telescópios Green Bank ou Parkes, o MeetKAT e o telescópio do Instituto Allen.

A Breakthrough Listn já analisou dados de vários alvos misteriosos, como o visitante Oumuamua ou o Borisov, lembra a CNet.

Espera-se que o TESS descubra até dez mil novos planetas, muitos deles mais próximos da Terra do que os que foram descobertos pelo Kepler, o que fará com que os investigadores do SETI possam ser capazes de identificar mesmo sinais mais ténues.

Exame Informática
24.10.2019 às 9h37

 

2502: Exoplaneta rochoso e do tamanho da Terra não tem atmosfera

Esta impressão de artista mostra o exoplaneta LHS 3844b, com 1,3 vezes a massa da Terra e em órbita de uma estrela anã M. De acordo com observações pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, a superfície do planeta pode estar coberta sobretudo por rocha vulcânica escura, sem nenhuma atmosfera aparente.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

Um novo estudo usando dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA fornece um raro vislumbre das condições à superfície de um planeta rochoso que orbita uma outra estrela que não o Sol. O estudo, publicado esta semana na revista Nature, mostra que a superfície do planeta poderá ser semelhante à da Lua ou à de Mercúrio: o planeta provavelmente tem pouca ou nenhuma atmosfera e pode estar coberto pelo mesmo material vulcânico refrigerado encontrado nas áreas escuras da superfície da Lua, chamadas mares.

Descoberto em 2018 pela missão TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey) da NASA, o planeta LHS 3844b está localizado a 48,6 anos-luz da Terra e tem 1,3 vezes o raio da Terra. Orbita uma estrela pequena e fria, chamada anã M – especialmente interessante porque, dado que é o tipo estelar mais comum e duradouro da Via Láctea, as anãs M podem albergar uma alta percentagem do número total de planetas da nossa Galáxia.

O TESS encontrou o planeta através do método de trânsito, que envolve a detecção de quando a luz observada de uma estrela-mãe escurece por causa de um planeta que orbita entre a estrela e a Terra. A detecção da luz vinda directamente da superfície do planeta – outro método – é difícil porque a estrela é muito mais brilhante e abafa a luz do planeta.

Mas durante observações de acompanhamento, o Spitzer foi capaz de detectar a luz da superfície de LHS 3844b. O planeta completa uma órbita em torno da sua estrela hospedeira em apenas 11 horas. Com uma órbita tão íntima, LHS 3844b tem muito provavelmente “bloqueio de marés”, ou seja, um lado do planeta está permanentemente virado para a estrela. O lado diurno tem uma temperatura de aproximadamente 170º C. Sendo extremamente quente, o planeta irradia muita luz infravermelha e o Spitzer é um telescópio infravermelho. A estrela-mãe do planeta é relativamente fria (embora ainda seja muito mais quente do que o planeta), o que faz com que a observação directa do lado diurno de LHS 3844b seja possível.

Esta observação assinala a primeira vez que os dados do Spitzer foram capazes de fornecer informações sobre a atmosfera de um mundo terrestre em torno de uma anã M.

A busca pela vida

Ao medir as diferenças de temperatura entre o lado quente e o lado frio do planeta, a equipa descobriu que existe uma quantidade insignificante de calor sendo transferido entre os dois. Se existisse uma atmosfera, o ar quente do lado diurno expandir-se-ia naturalmente, produzindo ventos que transferiam calor em redor do planeta. Num mundo rochoso com pouca ou nenhuma atmosfera, como a Lua, não existe ar para transferir calor.

“O contraste de temperatura neste planeta é quase tão grande quanto possível,” disse Laura Kreidberg, investigadora do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado norte-americano de Massachusetts, autora principal do novo estudo. “Isto combina maravilhosamente com o nosso modelo de um planeta rochoso sem atmosfera.”

A compreensão dos factores que podem preservar ou destruir atmosferas planetárias é parte de como os cientistas planeiam procurar ambientes habitáveis para lá do nosso Sistema Solar. A atmosfera da Terra é a razão pela qual a água líquida pode existir à superfície, permitindo que a vida prospere. Por outro lado, a pressão atmosférica de Marte é agora inferior a 1% da da Terra e os oceanos e rios que outrora polvilharam a superfície do Planeta Vermelho desapareceram.

“Nós temos muitas teorias sobre o comportamento das atmosferas planetárias em torno de anãs M, mas não temos conseguido estudá-las empiricamente,” disse Kreidberg. “Agora, com LHS 3844b, temos um planeta terrestre fora do nosso Sistema Solar onde, pela primeira vez, podemos determinar observacionalmente que uma atmosfera não está presente.”

Em comparação com estrelas parecidas com o Sol, as anãs M emitem altos níveis de radiação ultravioleta (embora menos luz no geral), o que é prejudicial à vida e pode erodir a atmosfera de um planeta. São particularmente violentas na sua juventude, expelindo um grande número de proeminências, ou surtos de radiação e partículas que podem arrancar as atmosferas planetárias em desenvolvimento.

As observações do Spitzer descartam uma atmosfera com mais de 10 vezes a pressão da da Terra (medida em bares, a pressão atmosférica da Terra, ao nível do mar, ronda 1 bar). Uma atmosfera entre 1 e 10 bares, em LHS 3844b, foi também quase totalmente descartada, embora os autores notem que poderá haver uma pequena chance de existir caso algumas propriedades estelares e planetárias satisfaçam determinados critérios muito específicos e improváveis. Eles também argumentam que, com o planeta tão perto da estrela, uma atmosfera fina seria arrancada pela intensa radiação e pelo fluxo da estrela (frequentemente chamado “vento estelar”).

“Ainda estou esperançosa que outros planetas em torno de anãs M consigam segurar as suas atmosferas,” disse Kreidberg. “Os planetas terrestres no nosso Sistema Solar são extremamente diversos e espero que o mesmo seja verdadeiro para os sistemas exoplanetários.”

Uma rocha despida

O Spitzer e o Telescópio Espacial Hubble já reuniram informações sobre as atmosferas de vários planetas gasosos, mas LHS 3844b parece ser o mais pequeno para o qual os cientistas usaram a luz vinda da sua superfície para aprender mais sobre a sua atmosfera (ou falta dela). O Spitzer usou anteriormente o método de trânsito para estudar os sete mundos rochosos em torno da estrela TRAPPIST-1 (também uma anã M) e para aprender mais sobre a sua possível composição geral; por exemplo, alguns provavelmente contêm água gelada.

Os autores do novo estudo deram um passo em frente, usando o albedo da superfície de LHS 3844b (a sua reflectividade) para tentar inferir a sua composição.

O estudo publicado na Nature mostra que LHS 3844b é “bastante escuro”, de acordo com o co-autor Renyu Hu, cientista do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, que administra o Telescópio Espacial Spitzer. Ele e os seus co-autores pensam que o planeta está coberto por basalto, um tipo de rocha vulcânica. “Sabemos que os mares da Lua são formados por vulcanismo antigo,” explicou Hu, “e postulamos que isso pode ter sido o que aconteceu neste planeta.”

Astronomia On-line
23 de Agosto de 2019

 

2407: Mundo promissor. Descoberta “super-Terra próxima” que pode abrigar vida

CIÊNCIA

Goddard de NASA/Chris Smith

Uma equipa internacional de cientistas descobriu um exoplaneta terrestre (super-Terra) potencialmente habitável a 31 anos-luz da Terra, uma distância que, na Astronomia, é considerada relativamente próxima.

De acordo com a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica especializada Astronomy & Astrophysics, o novo mundo orbita uma estrela chamada GJ 357, que tem cerca de um terço da massa e do tamanho do Sol, sendo ainda 40% mais fria do que a nossa estrela.

A descoberta deste mundo começou já em Fevereiro passado, quando as câmaras do TESS, o satélite da agência espacial norte-americana (NASA) que procura exoplanetas, detectaram que a estrela se atenuava ligeiramente a cada 3,9 dias, indicando a presença de um exoplaneta em trânsito, o GJ 357b.

Para confirmar a sua presença, os especialistas basearam-se em observações terrestres feitas pelo espectrógrafo CARMENES do Observatório Calar Alto, em Espanha, e descobriram dois planetas adicionais no sistema. Destes, o GJ 357d, o mais distante dos mundos descobertos, intriga os cientistas.

O promissor exoplaneta tem seis vezes a massa da Terra e demora 55.7 dias terrestres para orbita a sua estrela. O seu tamanho e composição não são ainda conhecidos, mas tendo em conta que se trata de um planeta rochoso com esta massa, as suas dimensões podem variar entre uma a duas vezes o tamanho da Terra, segundo estimam os cientistas.

NASA / Chris Smith
Sistema GJ 357

“O GJ 357 d está dentro da borda externa da zona habitável da sua estrela, onde recebe aproximadamente a mesma quantidade de energia estelar que Marte recebe do Sol”, afirmou a cientista Diana Kossakowski, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, que participou na nova investigação, citada em comunicado.

Segundo explicou, se se descobrir que o planeta tem uma atmosfera densa, este pode reter calor o suficiente para aquecer o planeta e permitir a existência de água líquida na sua superfície – uma das características mais importantes para a existência de vida.

“Construímos os primeiros modelos de como este novo mundo poderá ser […] Só o facto de se saber que a água líquida pode existir na superfície do planeta motiva os cientistas a encontrar formas de detectar sinais de vida”, explicou Jack Madden, da Universidade de Cornell que também trabalhou no estudo.

Contudo, sem uma atmosfera, alertou Kossakowski, a super-Terra terá, provavelmente, uma temperatura de equilíbrio de cerca de -53 graus Celsius, o que “faria o planeta parecer mais glacial do que habitável”.

“[A descoberta] é emocionante, uma vez que esta é a primeira super-Terra descoberta pelo TESS perto da humanidade que poderá vir abrigar”, apontou por sua vez Lisa Kaltenegger, directora do Instituto Carl Sagan da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, que faz também parte da equipa científica do TESS.

ZAP //

Por ZAP
6 Agosto, 2019

 

2397: Astrónomos encontram sistema exoplanetário próximo com um mundo habitável

Impressão de artista do sistema exoplanetário de GJ 357, com GJ 357d no plano da frente, a apenas 31 anos-luz de distância.
Crédito: Jack Madden/Universidade de Cornell

Uma equipa de astrónomos, liderada por investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias, descobriu três novos planetas em órbita de uma estrela, um dos quais pode ter condições favoráveis à vida. A descoberta foi possível com dados do satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e com dados de vários observatórios terrestres, entre eles o Observatório Espanhol Calar Alto com o seu instrumento CARMENES. Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.

Os planetas recém-descobertos orbitam uma estrela chamada GJ 357, uma anã vermelha com aproximadamente um-terço da massa e tamanho do Sol, e cerca de 40% mais fria. Este sistema está a 31 anos-luz de distância na direcção da constelação de Hidra. A descoberta começou quando o TESS da NASA detectou a presença de um exoplaneta em trânsito, ou seja, um planeta fora do nosso Sistema Solar que corta brevemente alguma da luz da sua estrela quando passa à sua frente durante cada órbita.

Um grupo internacional de cientistas, liderado por investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias, usou dados obtidos por vários observatórios terrestres para confirmar a presença do planeta e, durante este processo, descobriram dois planetas adicionais. “Até certo ponto, as evidências destes planetas estavam escondidas nas medições feitas em vários observatórios durante muitos anos,” explicou Rafael Luque, estudante de doutoramento, autor principal do artigo. “Nós precisávamos que o TESS indicasse uma estrela interessante para os poder descobrir.”

Dos três planetas descobertos, GJ 357d, o mais distante da estrela, é particularmente interessante para os cientistas. O planeta orbita a estrela a cada 55,7 dias a uma distância mais ou menos equivalente a 20% da distância entre a Terra e o Sol, e tem uma massa pelo menos 6,1 vezes a massa do nosso planeta. Embora a sua composição e tamanho ainda não sejam conhecidos, um planeta rochoso com esta massa medirá entre uma e duas vezes o tamanho da Terra.

“GJ 357d está situado na orla externa da zona habitável da sua estrela, onde recebe quase a mesma quantidade de energia estelar que Marte recebe do Sol,” explica a co-autora Diana Kossakowski, do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, Alemanha. Sem uma atmosfera, a temperatura média à sua superfície seria de -53º C, o que significa que será mais glacial do que habitável.

Um artigo complementar liderado por cientistas do Instituto Carl Sagan da Universidade de Cornell, que também inclui investigadores do IAC, analisa em detalhe as condições de habitabilidade do planeta. De acordo com Lisa Kaltenegger, a primeira autora do artigo, “se GJ 357d tiver uma atmosfera densa, rica em dióxido de carbono, poderá reter calor suficiente para aquecer o planeta e permitir a existência de água líquida à sua superfície. Além disso, poderíamos detectar bio-marcadores na sua atmosfera com a próxima geração de telescópios no espaço e no solo, como o JWST e o E-ELT, ambos em construção.”

Outros mundos singulares

Os trânsitos observados com o TESS e que deram origem à descoberta deste sistema planetário, são devidos a GJ 357b, um planeta 22% maior do que a Terra. Orbita a sua estrela onze vezes mais perto do que Mercúrio orbita o Sol e tem uma temperatura de superfície perto dos 245º C. “GJ 357b é o que chamamos de ‘Terra quente’, explicou Enric Pallé, astrofísico do IAC e co-autor do artigo, supervisor da tese de doutoramento de Luque, “portanto, embora não possa ter vida, devemos notar que é o terceiro exoplaneta em trânsito mais próximo conhecido até agora, e um dos melhores planetas rochosos que temos para medir a composição de qualquer atmosfera que possa possuir.”

O planeta GJ 357c tem uma massa de pelo menos 3,4 vezes a da Terra, orbita a estrela a cada 9,1 dias a uma distância um pouco mais que o dobro de GJ 357b e tem uma temperatura superficial estimada que ronda os 127º C. O satélite TESS não observou trânsitos deste planeta, o que sugere que a sua órbita se encontra inclinada pelo menos 1º em relação ao planeta “Terra quente”, de modo que nunca passa em frente da estrela a partir da nossa perspectiva.

Para confirmar a presença de GJ 357b e para descobrir os seus vizinhos exoplanetários, Luque e colaboradores usaram medições prévias da velocidade radial da estrela, o seu movimento ao longo da nossa linha de visão. Um planeta em órbita produz um puxão gravitacional na sua estrela, o que dá origem a um pequeno movimento, que os astrónomos podem detectar usando pequenas mudanças no espectro da estrela.

A equipa examinou dados do ESO e do Observatório de Las Campanas, ambos no Chile, do Observatório W.M. Keck no Hawaii, e do Observatório Calar Alto, na Espanha, entre outros.

Astronomia On-line
2 de Agosto de 2019

 

TESS da NASA marca “hat trick” com 3 novos mundos

Este gráfico ilustra as principais características do sistema TOI 270, localizado a cerca de 73 anos-luz de distância na direcção da constelação do hemisfério sul de Pintor. Os três planetas conhecidos foram descobertos pelo TESS da NASA através das quedas periódicas na luz estelar provocadas por cada mundo em órbita. As inserções mostram informações sobre os planetas, incluindo os seus tamanhos relativos e como se comparam com a Terra. As temperaturas mostradas para os planetas do sistema TOI 270 são temperaturas de equilíbrio, calculadas sem os efeitos de aquecimento de quaisquer possíveis atmosferas.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Scott Wiessinger

O mais recente caçador de planetas da NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), descobriu três novos mundos – um ligeiramente maior que a Terra e dois de um tipo não encontrado no nosso Sistema Solar – em órbita de uma estrela próxima. Os planetas encaixam numa lacuna observada na classificação exoplanetária dos tamanhos conhecidos e prometem estar entre os alvos mais curiosos para estudos futuros.

TOI (TESS Object of Interest) 270 é uma estrela fraca e fria, mais comummente identificada pelo seu nome de catálogo: UCAC4 191-004642. A anã do tipo M é aproximadamente 40% mais pequena do que o Sol em tamanho e massa e tem uma temperatura de superfície cerca de um-terço inferior à do Sol. O sistema planetário está a cerca de 73 anos-luz de distância na direcção da constelação de Pintor.

“Este sistema é exactamente aquilo que o TESS pretende encontrar – planetas pequenos e temperados que passam ou transitam em frente a uma estrela hospedeira inactiva, sem actividade estelar excessiva como proeminências,” comenta o investigador Maximilian Günther do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT (Massachusetts Institute of Technology) em Cambridge, EUA. “Esta estrela é calma e está muito perto de nós e é, portanto, muito mais brilhante do que as estrelas hospedeiras de sistemas comparáveis. Com observações de acompanhamento, em breve poderemos determinar a composição destes mundos, estabelecer a presença de atmosferas, que gases contêm e muito mais.”

O artigo que descreve o sistema foi publicado na revista Nature Astronomy e está disponível online.

O planeta mais interior, TOI 270 b, é provavelmente um mundo rochoso aproximadamente 25% maior do que a Terra. Orbita a estrela a cada 3,4 dias a uma distância cerca de 13 vezes mais pequena que a distância que separa Mercúrio do Sol. Com base em estudos estatísticos de exoplanetas conhecidos de tamanho similar, a equipa científica estima que TOI 270 b tenha uma massa cerca de 1,9 vezes maior que a da Terra.

Devido à sua proximidade com a estrela, o planeta b é um mundo escaldante. A sua temperatura de equilíbrio – isto é, a temperatura baseada apenas na energia que recebe da estrela, que ignora os efeitos adicionais de aquecimento de uma possível atmosfera – ronda os 254º C.

Os outros dois planetas, TOI 270 c e d têm, respectivamente, 2,4 e 2,1 vezes o tamanho da Terra e orbitam a estrela a cada 5,7 e 11,4 dias. Embora com apenas cerca de metade do seu tamanho, ambos podem ser semelhantes ao planeta Neptuno do nosso Sistema Solar, com composições dominadas por gases em vez de rocha, e provavelmente têm aproximadamente 5 e 7 vezes a massa da Terra, respectivamente.

É provável que todos os planetas tenham bloqueio de marés em relação à estrela, o que significa que giram uma vez no seu próprio eixo a cada órbita e mantêm o mesmo lado voltado para a estrela a todos os momentos, tal como a Lua o faz em órbita da Terra.

Os planetas c e d podem ser melhor descritos como mini-Neptunos, um tipo de planeta não existente no nosso próprio Sistema Solar. Os investigadores esperam que uma maior exploração de TOI 270 possa ajudar a explicar como dois destes dois mini-Neptunos se formaram ao lado de um mundo quase do tamanho da Terra.

“Um aspecto interessante deste sistema é que os seus planetas caem numa lacuna bem estabelecida na classificação planetária em termos de tamanho,” diz o co-autor Fran Pozuelos, investigador pós-doutorado da Universidade de Liège, Bélgica. “É invulgar que os planetas tenham tamanhos entre 1,5 e duas vezes o da Terra por razões provavelmente relacionadas com o modo como os planetas se formam, mas este ainda é um tópico altamente controverso. TOI 270 é um excelente laboratório para estudar as margens dessa lacuna e ajudar-nos-á a entender melhor como os sistemas planetários se formam e evoluem.”

A equipa de Günther está particularmente interessada no planeta mais exterior, TOI 270 d. A equipa estima que a temperatura de equilíbrio do planeta ronde os 66º C. Isso torna-o o mundo mais temperado do sistema – e, como tal, uma raridade entre os planetas de trânsito conhecidos.

“TOI 270 está perfeitamente situada no céu para estudar as atmosferas dos seus planetas exteriores com o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA,” disse Adina Feinstein, aluna de doutoramento da Universidade de Chicago. “Será observável pelo Webb durante mais de meio ano, o que poderá permitir estudos de comparação realmente interessantes entre as atmosferas de TOI 270 c e d.”

A equipa espera que mais pesquisas revelem planetas adicionais além dos três agora conhecidos. Se o planeta d tiver um núcleo rochoso coberto por uma atmosfera espessa, a sua superfície será demasiado quente para a presença de água líquida, considerada um requisito fundamental para um mundo potencialmente habitável. Mas os estudos posteriores poderão descobrir planetas rochosos adicionais a distâncias ligeiramente maiores da estrela, onde temperaturas mais baixas podem permitir que a água líquida se acumule nas suas superfícies.

Astronomia On-line
2 de Agosto de 2019

 

2390: Missão TESS completa primeiro ano de observações, vira-se para o céu do hemisfério norte

Ilustração de L 98-59b, o exoplaneta mais pequeno descoberto pelo TESS da NASA.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Ravyn Cullor

O satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu 21 planetas para lá do nosso Sistema Solar e capturou dados sobre outros eventos interessantes ocorridos no céu do hemisfério sul durante o seu primeiro ano de ciência. O TESS voltou agora a sua atenção para o hemisfério norte para completar a mais abrangente expedição de caça exoplanetária já realizada.

O TESS começou a caçar exoplanetas (ou mundos em órbita de estrelas distantes) no céu do hemisfério sul em Julho de 2018, enquanto também recolhia dados sobre super-novas, buracos negros e outros fenómenos na sua linha de visão. Juntamente com os planetas descobertos pelo TESS, a missão já identificou mais de 850 candidatos a exoplaneta que aguardam confirmação por telescópios terrestres.

“O ritmo e a produtividade do TESS, no seu primeiro ano de operações, ultrapassaram em muito as nossas esperanças mais optimistas para a missão,” disse George Ricker, investigador principal do TESS no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge, EUA. “Além de encontrar um conjunto diversificado de exoplanetas, o TESS também descobriu um tesouro de fenómenos astrofísicos, incluindo milhares de violentos objectos estelares variáveis.”

Para procurar exoplanetas, o TESS usa quatro grandes câmaras para observar uma secção de 24 por 96 graus no céu durante 27 dias de cada vez. Algumas destas secções sobrepõem-se, de modo que algumas partes do céu são observadas durante quase um ano. O TESS está a concentrar-se em estrelas a menos de 300 anos-luz do nosso Sistema Solar, procurando trânsitos, quedas periódicas no brilho provocado por um objecto, como um planeta, passando em frente à estrela.

No dia 18 de Julho, foi concluída a porção sul da pesquisa e a nave virou as suas câmaras para o norte. Quando completar a secção norte em 2020, o TESS terá mapeado mais de três-quartos do céu.

“O Kepler descobriu o incrível resultado que, em média, cada sistema estelar tem um planeta ou planetas em seu redor,” disse Padi Boyd, cientista do projecto TESS no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “O TESS dá o próximo passo. Se os planetas estão em toda a parte, então queremos encontrar aqueles que orbitam estrelas próximas e brilhantes, porque serão esses os que podemos agora acompanhar com telescópios terrestres e espaciais existentes, e a próxima geração de instrumentos durante as décadas seguintes.”

Aqui ficam alguns dos objectos e eventos interessantes que o TESS viu durante o seu primeiro ano.

Exoplanetas

Para se qualificar como um candidato a exoplaneta, um objecto deve fazer pelo menos três trânsitos nos dados do TESS, e passar por várias verificações adicionais para garantir que os trânsitos não são falsos positivos provocados por um eclipse ou por uma estrela companheira, mas que são, de factos, exoplanetas. Uma vez identificado um candidato, os astrónomos utilizam uma grande rede de telescópios terrestres para o confirmar.

“A equipa está focada actualmente em encontrar os melhores candidatos para confirmar por meio de acompanhamento no solo,” disse Natalia Guerrero, que administra a equipa encarregada de identificar candidatos a exoplanetas no MIT. “Mas há muitos mais candidatos potenciais a exoplaneta nos dados ainda a serem analisados, por isso estamos apenas a ver aqui a ponta do icebergue. O TESS apenas arranhou a superfície.”

Os planetas que o TESS descobriu até agora variam de um mundo com 80% do tamanho da Terra até aqueles comparáveis ou superiores aos tamanhos de Júpiter e Saturno. Tal como o Kepler, o TESS está a encontrar muitos planetas mais pequenos do que Neptuno, mas maiores do que a Terra.

Enquanto a NASA se esforça para colocar astronautas em alguns dos nossos vizinhos mais próximos – a Lua e Marte – a fim de entender mais sobre os planetas do nosso próprio Sistema Solar, observações posteriores com telescópios poderosos dos planetas que o TESS descobre vão permitir-nos entender melhor como a Terra e o Sistema Solar se formaram.

Com os dados do TESS, os cientistas que usam observatórios actuais e futuros, como o Telescópio Espacial James Webb, poderão estudar outros aspectos dos exoplanetas, como a presença e a composição de qualquer atmosfera, que afectaria a possibilidade de desenvolvimento da vida.

Cometas

Antes do início das operações científicas, o TESS captou imagens nítidas de um cometa recém-descoberto no nosso Sistema Solar. Durante um teste dos instrumentos em órbita, as câmaras do satélite obtiveram uma série de imagens que capturaram o movimento de C/2018 N1, um cometa descoberto no dia 29 de Junho pela NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA.

O TESS também capturou dados de objectos semelhantes para lá do Sistema Solar.

Exocometas

Os dados da missão também foram usados para identificar trânsitos de cometas em órbita de outra estrela: Beta Pictoris, localizada a 63 anos-luz de distância. Os astrónomos conseguiram encontrar três cometas que eram pequenos demais para serem planetas e tinham caudas detectáveis, a primeira identificação do seu tipo no visível.

Super-novas

Dado que o TESS passa quase um mês a observar na mesma direcção, pode capturar dados sobre eventos estelares, como super-novas. Durante os seus primeiros meses de operações científicas, o TESS identificou seis super-novas em galáxias distantes que foram posteriormente descobertas por telescópios terrestres.

Os cientistas esperam usar estes tipos de observações para melhor entender as origens de um tipo específico de explosão conhecida como super-nova do Tipo Ia.

As super-novas do Tipo Ia ocorrem em sistemas estelares onde uma anã branca extrai gás de outra estrela ou quando duas anãs brancas se fundem. Os astrónomos não sabem qual dos dois casos é o mais comum mas, com os dados do TESS, terão uma compreensão mais clara das origens destas explosões cósmicas.

As super-novas do Tipo Ia pertencem a uma classe de objectos chamada “vela padrão”, o que significa que os astrónomos sabem quão luminosas são e podem usá-las para calcular parâmetros como a rapidez com que o Universo está a expandir-se. Os dados do TESS vão ajudar a compreender as diferenças entre as super-novas do Tipo Ia criadas em ambas as circunstâncias, o que poderá ter um grande impacto sobre como entendemos os eventos que ocorrem a milhares de milhões de anos-luz e, em última análise, sobre o destino do Universo.

Astronomia On-line
30 de Julho de 2019

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2359: Observação de super-nova, a primeira do seu tipo, usando um satélite da NASA

Impressão de artista do brilho resplandecente de uma estrela.
Crédito: Pixabay

Quando o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA foi lançado para o espaço em Abril de 2018, o seu objectivo era específico: procurar novos planetas no Universo.

Mas numa investigação publicada recentemente, uma equipa de astrónomos da Universidade Estatal do Ohio mostrou que o levantamento, apelidado TESS, também pode ser usado para monitorizar um tipo específico de super-nova, dando aos cientistas mais pistas sobre o que faz com que as anãs brancas expludam – e sobre os elementos que essas explosões deixam para trás.

“Nós sabemos há anos que estas estrelas explodem, mas temos ideias terríveis do porquê,” disse Patrick Vallely, autor principal do estudo e estudante de astronomia da mesma universidade. “A coisa mais importante aqui é que somos capazes de mostrar que esta super-nova não é consistente com uma anã branca que retira massa directamente de uma companheira estelar – o tipo de ideia padrão que levou as pessoas a tentar encontrar assinaturas de hidrogénio em primeiro lugar. Isto porque a curva de luz do TESS não mostra nenhuma evidência de uma companheira, e tendo em conta que as assinaturas do hidrogénio nos espectros SALT não evoluem como os outros elementos, podemos descartar o modelo padrão.”

A sua pesquisa, publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, representa as primeiras descobertas publicadas sobre uma super-nova observada com o TESS e acrescenta novas informações às teorias de longa data sobre os elementos deixados para trás depois que uma estrela anã branca explode como super-nova.

Esses elementos há muito que incomodam os astrónomos.

Os astrónomos pensam que uma anã branca explode num tipo específico de super-nova, Tipo Ia, depois de recolher massa de uma estrela companheira próxima e crescer demasiado para permanecer estável. Mas se isso for verdade, então os astrónomos teorizaram que a explosão deixaria para trás traços de hidrogénio, um bloco de construção crucial das estrelas e do Universo inteiro (as anãs brancas, pela sua natureza, já queimaram todo o seu hidrogénio e, portanto, não seriam uma fonte de hidrogénio numa super-nova).

Mas até esta observação de uma super-nova com o TESS, os astrónomos nunca tinham visto estes traços de hidrogénio no rescaldo da explosão: esta super-nova é a primeira do seu tipo em que os astrónomos mediram o hidrogénio. Aquele hidrogénio, relatado pela primeira vez por uma equipa dos Observatórios do Instituto Carnegie para Ciência, poderá mudar a natureza do que os astrónomos sabem sobre as super-novas das anãs brancas.

“A coisa mais interessante sobre esta super-nova em particular é o hidrogénio que vimos nos seus espectros (os elementos que a explosão deixa para trás),” disse Vallely. “Há anos que procuramos hidrogénio e hélio nos espectros deste tipo de super-nova – esses elementos ajudam-nos a compreender o que provocou a super-nova.”

O hidrogénio poderia significar que a anã branca consumiu uma estrela próxima. Nesse cenário, a segunda estrela seria uma estrela normal no meio da sua vida útil – não uma segunda anã branca. Mas quando os astrónomos mediram a curva de luz desta super-nova, a curva indicava que a segunda estrela era, de facto, uma segunda anã branca. Então, de onde veio o hidrogénio?

O professor de astronomia Kris Stanek – conselheiro de Vallely e co-autor do artigo, disse que é possível que o hidrogénio tenha vindo de uma estrela companheira – uma estrela normal – mas ele acha que é mais provável que o hidrogénio tenha vindo de uma terceira estrela que estava perto da explosão da anã branca e que foi consumida na super-nova por acaso.

“Seria de pensar que, dado que vemos este hidrogénio, isso significa que a anã branca consumiu uma segunda estrela e explodiu, mas, com base na curva de luz que vimos desta super-nova, isso pode não ser verdade,” disse Stanek.

“Com base na curva de luz, o evento mais provável, pensamos, é que o hidrogénio pode estar a vir de uma terceira estrela no sistema,” acrescentou Stanek. “Portanto, o cenário predominante, pelo menos aqui na Universidade, é que o modo de fabricar uma super-nova do Tipo Ia é ter duas estrelas anãs brancas em interacção – até mesmo colidindo. Mas também ter uma terceira estrela que fornece o hidrogénio.”

A equipa de investigação, Vallely, Stanek e uma equipa de astrónomos de todo o mundo, combinou dados do TESS com dados do ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae). O ASAS-SN é liderado pela mesma instituição de ensino e é composto por pequenos telescópios espalhados pelo planeta que vigiam o céu em busca de super-novas em galáxias distantes.

O TESS, em comparação, foi construído para procurar planetas próximos na nossa Galáxia – e para fornecer dados muito mais depressa do que os telescópios espaciais anteriores. Isso significa que a equipa da Universidade do Ohio foi capaz de usar os dados do TESS para ver o que estava a acontecer em torno da super-nova nos primeiros momentos depois de ter explodido – uma oportunidade sem precedentes.

A equipa combinou dados do TESS e do ASAS-SN com dados do SALT (South African Large Telescope) para avaliar os elementos deixados no rescaldo da explosão de super-nova. Eles encontraram tanto hidrogénio quanto hélio, dois indicadores que a estrela que explodiu consumiu, de alguma forma, uma estrela companheira próxima.

“O que é realmente interessante sobre estes resultados é que, quando combinamos os dados, podemos aprender coisas novas,” disse Stanek. “E esta super-nova é o primeiro caso interessante desta sinergia.”

A super-nova que esta equipa observou foi do Tipo Ia, um tipo de super-nova que pode ocorrer quando duas estrelas se orbitam uma à outra – o que os astrónomos chamam de sistema binário. Nalguns casos de uma super-nova do Tipo Ia, uma dessas estrelas é uma anã branca.

Uma anã branca queimou todo o seu combustível nuclear, deixando para trás apenas um núcleo muito quente (a temperatura de uma anã branca excede 100.000 K). A menos que a estrela cresça roubando energia e matéria de uma estrela próxima, a anã branca passa os próximos mil milhões de anos a arrefecer antes de se transformar num pedaço de carbono negro.

Ma se a anã branca e outra estrela estiverem num sistema binário, a anã branca lentamente recebe massa da outra estrela até que, eventualmente, a anã branca explode como super-nova.

As super-novas do Tipo Ia são importantes para a ciência espacial – ajudam os astrónomos a medir distâncias no espaço e ajudam a calcular a rapidez com que o Universo está a expandir-se (uma descoberta tão importante que ganhou o Prémio Nobel da Física em 2011).

“Este é o tipo mais famoso de super-nova – levou à descoberta da energia escura na década de 1990,” disse Vallely. “São responsáveis pela existência de tantos elementos no Universo. Mas nós não entendemos muito bem a física por trás delas. E é por isso que gosto tanto da combinação do TESS com o ASAS-SN; podemos construir estes dados e usá-los para descobrir um pouco mais sobre estas super-novas.”

Os cientistas, em geral, concordam que a estrela companheira leva à super-nova de uma anã branca, mas o mecanismo dessa explosão, e a composição da estrela companheira, são pouco conhecidos.

Esta descoberta, disse Stanek, fornece algumas evidências de que a estrela companheira neste tipo de super-nova é provavelmente outra anã branca.

“Estamos a ver algo novo nestes dados, e isso ajuda à nossa compreensão do fenómeno das super-novas do Tipo Ia,” acrescentou. “E podemos explicar isto em termos dos cenários que já temos – precisamos apenas que a terceira estrela, neste caso, seja a fonte do hidrogénio.”

Astronomia On-line
23 de Julho de 2019

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2289: TESS descobre o mais pequeno exoplaneta que viu até hoje (e tem dois irmãos)

NASA

A TESS da NASA descobriu um mundo entre os tamanhos de Marte e Terra, a orbitar uma estrela próxima, brilhante e fresca. O planeta, chamado L 98-59b, é o mais pequenos dos descobertos pela TESS até hoje.

Dois outros mundos orbitam a mesma estrela. Embora os tamanhos de todos os três planetas sejam conhecidos, serão necessários estudos adicionais com outros telescópios para determinar se têm atmosferas e, em caso afirmativo, que gases estão presentes.

Os mundos L 98-59 quase duplicam o número de pequenos exoplanetas, que têm o melhor potencial para esse tipo de acompanhamento.

“A descoberta é uma grande realização científica e de engenharia para a TESS”, disse Veselin Kostov, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia, em comunicado. “Para estudos atmosféricos de planetas pequenos, precisamos de órbitas curtas ao redor de estrelas brilhantes, mas estes planetas são difíceis de detectar. Este sistema tem o potencial para estudos futuros fascinantes.”

O L 98-59b tem cerca de 80% do tamanho da Terra e cerca de 10% mais pequenino do que o recordista anterior descoberto pela TESS. A sua estrela hospedeira, L 98-59, é um anão M com cerca de um terço da massa do Sol e fica a cerca de 35 anos-luz de distância, na constelação do sul de Volans. Enquanto o L 98-59b é um recorde para o TESS, já foram descobertos planetas menores pelo satélite Kepler da NASA, incluindo o Kepler-37b, que é apenas 20% maior que a Lua.

Os outros dois mundos no sistema, L 98-59c e L 98-59d, estão respectivamente em torno de 1,4 e 1,6 vezes o tamanho da Terra. Todos os três foram descobertos pela TESS usando trânsitos, quedas periódicas no brilho da estrela causado quando cada planeta passa na sua frente.

A TESS monitoriza uma região de 24 por 96 graus do céu, chamada de sector, durante 27 dias de cada vez. Quando o satélite terminar o seu primeiro ano de observações em Julho, o sistema L 98-59 terá aparecido em sete dos 13 sectores que compõem o céu do sul. A equipa de Kostov espera que isso permita aos cientistas refinar o que se sabe sobre os três planetas.

Um artigo sobre os resultados foi publicado na revista do The Astronomical Journal.

ZAP //

Por ZAP
8 Julho, 2019

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2266: TESS encontra o seu exoplaneta mais pequeno até agora

Ilustração do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu um mundo de tamanho entre Marte e a Terra, em órbita de uma estrela próxima, brilhante e fria. O planeta, chamado L 98-59b, é o mais pequeno descoberto até à data pela missão.

Dois outros mundos orbitam a mesma estrela. Embora os tamanhos de todos os três planetas sejam conhecidos, são necessários estudos de acompanhamento com outros telescópios a fim de determinar se têm atmosferas e, em caso afirmativo, quais os gases presentes. Os mundos de L 98-59 quase que duplicam o número de exoplanetas pequenos – isto é, planetas para lá do nosso Sistema Solar – que têm o melhor potencial para este tipo de acompanhamento.

“A descoberta é um grande feito científico e de engenharia para o TESS,” disse Veselin Kostov, astrofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland e do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia. “Para estudos atmosféricos de planetas pequenos, precisamos de órbitas curtas em torno de estrelas brilhantes, mas esses planetas são difíceis de detectar. Este sistema tem potencial para estudos futuros fascinantes.”

O artigo sobre os resultados, liderado por Kostov, foi publicado na edição de 27 de Junho da revista The Astronomical Jounral e está disponível online.

L 98-59b tem cerca de 80% do tamanho da Terra e é aproximadamente 10% mais pequeno do que o recordista anterior descoberto pelo TESS. A sua estrela hospedeira, L 98-59, é uma anã M com mais ou menos um-terço da massa do Sol e está situada a 35 anos-luz de distância na direcção da constelação de Peixe Voador. Embora L 98-59b seja um recorde para o TESS, o satélite Kepler da NASA descobriu planetas ainda mais pequenos, incluindo Kepler-37b, que é apenas 20% maior do que a Lua.

Os outros dois mundos do sistema, L 98-59c e L 98-59d, têm mais ou menos 1,4 e 1,6 vezes o tamanho da Terra, respectivamente. Todos os três foram descobertos pelo TESS usando trânsitos, quedas periódicas no brilho estelar provocado pela passagem de cada planeta em frente da estrela.

O TESS monitoriza uma região com 24 por 96 graus do céu, chamada sector, durante 27 dias de cada vez. Quando o satélite terminar, este mês de Julho, o seu primeiro ano de observações, o sistema L 98-59 terá aparecido em sete dos 13 sectores que compõem o céu do hemisfério sul. A equipa de Kostov espera que isto permita aos cientistas refinar o que se sabe sobre os três planetas confirmados e procurar mundos adicionais.

“Se tivermos mais do que um planeta a orbitar num sistema, estes podem interagir gravitacionalmente uns com os outros,” comentou Jonathan Brande, co-autor e astrofísico de Goddard e da Universidade de Maryland em College Park. “O TESS vai observar L 98-59 em sectores suficientes para detectar planetas com órbitas que rondam os 100 dias. Mas se tivermos muita sorte, poderemos ver os efeitos gravitacionais de planetas não descobertos naqueles que actualmente conhecemos.”

As anãs M como L 98-59 correspondem a três-quartos da população estelar da Via Láctea. Mas não são maiores do que metade da massa do Sol e são muito mais frias, com temperaturas de superfície correspondentes a menos de 70% da do Sol. Outros exemplos incluem TRAPPIST-1, que hospeda um sistema com sete planetas do tamanho da Terra, e Proxima Centauri, o nosso vizinho estelar mais próximo, que possui um planeta confirmado. Dado que estas estrelas pequenas e frias são tão comuns, os cientistas esperam aprender mais sobre os sistemas planetários que se formam em seu redor.

L 98-59b, o mundo mais interior, completa uma órbita a cada 2,25 dias, ficando tão próximo da estrela que recebe até 22 vezes a quantidade de energia que a Terra recebe do Sol. O planeta do meio, L 98-59c, orbita a cada 3,7 dias e recebe aproximadamente 11 vezes mais radiação do que a Terra. L 98-59d, o planeta mais exterior identificado até agora no sistema, orbita a cada 7,5 dias e recebe cerca de quatro vezes a energia que a Terra recebe do Sol.

Nenhum dos planetas está dentro da “zona habitável” da estrela, a gama de distâncias onde a água líquida pode existir à superfície. No entanto, todos ocupam o que os cientistas chamam de zona de Vénus, uma gama de distâncias estelares onde um planeta com uma atmosfera inicial parecida à da Terra pode albergar um efeito de estufa que a transforma numa atmosfera semelhante à da Vénus. Com base no seu tamanho, o terceiro planeta pode ser ou um mundo rochoso parecido com Vénus ou parecido a Neptuno, com um núcleo pequeno e rochoso rodeado por uma atmosfera profunda.

Um dos objectivos do TESS é construir um catálogo de planetas pequenos e rochosos em órbitas curtas em torno de estrelas muito brilhantes e próximas, para um estudo atmosférico com o Telescópio Espacial James Webb da NASA. Quatro dos mundos TRAPPIST-1 são os principais candidatos, e a equipa de Kostov sugere que os planetas de L 98-59 também o sejam.

A missão do TESS alimenta o desejo de compreender a nossa origem e se estamos sozinhos no Universo.

“Se observássemos o Sol a partir de L 98-59, os trânsitos da Terra e de Vénus levar-nos-iam a pensar que os planetas são quase idênticos, mas sabemos que não são,” explicou Joshia Schlieder, co-autor e astrofísico de Goddard. “Ainda temos muitas perguntas sobre porque é que a Terra se tornou habitável e Vénus não. Se pudermos encontrar e estudar exemplos semelhantes em torno de outras estrelas, como L 98-59, podemos potencialmente desvendar alguns destes segredos.”

Astronomia On-line
2 de Julho de 2019

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2160: Missão espacial TESS descobre cinco estrelas raras

Variações de brilho da estrela roAp TIC 237336864, observada pelo satélite TESS. O brilho da estrela varia com duas escalas de tempo diferentes. A variação do brilho na escala mais longa (cerca de 4,2 dias), representada no gráfico principal, permite identificar o período de rotação e resulta da passagem de manchas químicas pela linha de visão do observador, à medida que a estrela roda. No destaque vê-se a variação do brilho na escala mais curta (cerca de 7,4 minutos), resultante das sucessivas expansões e contracções da estrela que se repetem com o período característico das oscilações desta estrela.
Crédito: Daniel Holdsworth (Instituto Jeremiah Horrocks, U. de Central Lancashire)

Uma equipa internacional, liderada pela investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Margarida Cunha, recorreu a técnicas asterossísmicas para procurar oscilações num subgrupo de cinco mil estrelas, entre as 32 mil observadas em cadência curta nos primeiros 2 sectores (aproximadamente, os 2 primeiros meses de operações científicas) do satélite TESS da NASA, e descobriu cinco raras estrelas roAp. Estes resultados foram aceites para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As estrelas peculiares de oscilação rápida, ou estrelas roAp, são objectos estelares raros. Constituem um subgrupo das estrelas peculiares magnéticas (estrelas Ap), estas últimas caracterizadas por manchas químicas onde a abundância de terras-raras, em particular dos elementos Si, Cr, Eu, pode ser até um milhão de vezes superior à presente no Sol. As estrelas Ap têm campos magnéticos fortes e uma pequena fracção das mesmas, as roAp, oscilam com frequências semelhantes às observadas no Sol.

Nestes dados, a equipa encontrou o mais rápido oscilador roAp, que completa uma pulsação a cada 4,7 minutos. Duas destas cinco estrelas são particularmente desafiadoras à luz do conhecimento actual da área, uma porque é menos quente do que a teoria prevê para estrelas roAp e a outra porque oscila com uma frequência inesperadamente alta.

Margarida Cunha, a primeira autora do artigo (IA e Universidade do Porto) explica a importância de estudar estas estrelas: “Os dados do TESS mostram que as estrelas roAp são raríssimas, representando menos de 1% de todas as estrelas de temperatura semelhante. A importância da sua descoberta reside no facto de elas serem autênticos laboratórios estelares. Permite-nos testar teorias relativas a fenómenos físicos fundamentais no contexto da evolução das estrelas, tais como a difusão de elementos químicos e a sua interacção com campos magnéticos intensos.”

Ao fazer uma análise detalhada de 80 estrelas previamente conhecidas por serem quimicamente peculiares, a equipa descobriu ainda 27 novas variáveis rotacionais Ap. Nestes casos, o brilho varia à medida que cada estrela roda, devido à passagem de manchas químicas pela linha de visão do observador.

Para Daniel Holdsworth, do Instituto Jeremiah Horrocks da Universidade de Central Lancashire, estas observações do TESS: “permitem-nos estudar este tipo raro de estrelas de uma forma homogénea. Podemos finalmente comparar cada estrela com as restantes, sem precisar de tratar os dados de uma forma especial. Com a continuação da missão TESS, que irá fazer uma cobertura quase total do céu, teremos a capacidade de descobrir muitas mais estrelas peculiares. A comparação entre elas vai permitir-nos testar e refinar os mais recentes modelos teóricos, que tentam explicar a origem das oscilações.”

A equipa também obteve dados fotométricos de alta precisão para sete estrelas roAp, conhecidas previamente a partir de observações terrestres. Para quatro destas estrelas, foi ainda possível restringir o ângulo de inclinação (o ângulo de inclinação é o ângulo definido pelo eixo de rotação da estrela e a direcção do observador.) e a obliquidade magnética (ângulo definido pelo eixo de rotação e o eixo do campo magnético da estrela). Margarida Cunha, membro do comité executivo do TESS Asteroseismic Science Consortium (TASC) acrescenta: “Os processos físicos que levam à segregação de elementos químicos, como a difusão, estão entre os mais difíceis de modelar no contexto da física estelar. Esta descoberta de novas estrelas roAp pelo TESS, assim como a observação a partir do espaço de estrelas deste tipo previamente conhecidas, serão fundamentais para avançar o conhecimento nesta matéria.”

Para Victoria Antoci, do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus: “É fascinante perceber que temos hoje mais estrelas do tipo roAp suficientemente brilhantes para serem seguidas a partir de telescópios relativamente acessíveis, localizados na Terra. Para compreendermos a física destas estrelas na sua totalidade, é importante complementar os dados que agora temos com informação sobre os seus campos magnéticos e sobre a composição química das suas atmosferas. Estas estrelas têm campos magnéticos fortes, que podem ir até 25 kiloGauss, ou seja, cerca de 250 vezes a intensidade dos ímanes que temos nos nossos frigoríficos.”

Estes novos resultados só se tornaram possíveis com o TESS porque este satélite observa continuamente as estrelas por períodos de pelo menos 27 dias e sem a interferência da atmosfera da Terra, algo que não é possível aos observatórios à superfície do nosso planeta.

Astronomia On-line
11 de Junho de 2019

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1868: TESS descobre o seu primeiro planeta do tamanho da Terra

Impressão de artista de HD 21749c, o primeiro planeta do tamanho da Terra descoberto pelo TESS da NASA, bem como o seu irmão, HD 21749b, um sub-Neptuno quente.
Crédito: Robin Dienel, cortesia do Instituto Carnegie para Ciência

O satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu o seu primeiro exoplaneta do tamanho da Terra. Com o nome HD 21749c, é o mundo mais pequeno para lá do nosso Sistema Solar já identificado pela missão TESS.

Num artigo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, uma equipa de astrónomos liderada pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology) relata que o novo planeta orbita a estrela HD 21749 – uma estrela muito próxima, a apenas 52 anos-luz da Terra. A estrela também hospeda um segundo planeta – HD 21749b – um “sub-Neptuno” quente com uma órbita mais longa de 36 dias, que a equipa relatou anteriormente e agora divulga em mais detalhe no presente artigo científico.

O novo planeta do tamanho da Terra é provavelmente um mundo rochoso, porém inabitável, pois orbita a sua estrela em apenas 7,8 dias – uma órbita relativamente íntima que daria ao planeta temperaturas superficiais na ordem dos 427º C.

A descoberta deste mundo do tamanho da Terra, no entanto, é excitante, pois demonstra a capacidade do TESS em encontrar planetas pequenos em redor de estrelas próximas. No futuro próximo, a equipa do TESS espera que o satélite revele planetas ainda mais frios, com condições mais adequadas para albergar vida.

“Para as estrelas que estão muito próximas e que são muito brilhantes, esperávamos encontrar até duas dúzias de planetas do tamanho da Terra,” diz Diana Dragomir, autora principal e membro do TESS, pós-doc no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “E aqui estamos – este seria o nosso primeiro e é um marco para o TESS. Define o caminho para encontrar planetas mais pequenos em torno de estrelas ainda mais pequenas, e esses planetas podem ser, potencialmente, habitáveis.”

O TESS caça planetas para lá do nosso Sistema Solar desde o seu lançamento a 18 de Abril de 2018. O satélite foi projectado para observar quase todo o céu em sectores que se sobrepõem mês a mês enquanto orbita a Terra. À medida que circula o nosso próprio planeta, o TESS concentra as suas quatro câmaras no céu a fim de monitorizar as estrelas mais próximas e brilhantes, procurando quedas periódicas na luz estelar que possam indicar a presença de um exoplaneta enquanto este passa em frente da sua estrela hospedeira.

Ao longo da sua missão de dois anos, o TESS visa identificar, para a comunidade científica, pelo menos 50 planetas pequenos e rochosos, juntamente com estimativas das suas massas. Até à data, a missão descobriu 10 planetas mais pequenos que Neptuno, quatro dos quais tiveram a sua massa estimada, incluindo π Men b, um planeta com o dobro da tamanho da Terra e com uma órbita de seis dias em torno da sua estrela; LHS 3844b, um mundo quente e rochoso ligeiramente maior que a Terra e que orbita a sua estrela-mãe em apenas 11 horas; e TOI 125b e c – dois “sub-Neptunos” que orbitam a mesma estrela, ambos com um período de translação de aproximadamente uma semana. Todos estes quatro planetas foram identificados a partir de dados obtidos durante os dois primeiros sectores de observação do TESS – uma boa indicação, escreve a equipa no seu artigo, de que “podem ser encontrados muitos mais.”

Dragomir seleccionou este recém-descoberto planeta do tamanho da Terra a partir dos primeiros quatro sectores de observações do TESS. Quando ficaram disponíveis, sob a forma de curvas de luz, ou intensidades da luz estelar, colocou-os num software que procura sinais periódicos interessantes. O software identificou pela primeira vez um possível trânsito que a equipa posteriormente confirmou como o quente sub-Neptuno que anunciaram no início deste ano.

Como é normalmente o caso para planetas pequenos, onde há um, é provável que existam mais, e Dragomir e colegas decidiram vasculhar novamente as mesmas observações para ver se conseguiam localizar outros mundos pequenos escondidos nos dados.

“Sabemos que estes planetas geralmente vêm em famílias,” explica Dragomir. “De modo que estudámos os dados novamente e este sinal pequeno ‘veio ao de cima’.”

A equipa identificou uma pequena queda na luz de HD 21749 que ocorria a cada 7,8 dias. Por fim, os investigadores identificaram 11 destes mergulhos periódicos, ou trânsitos, e determinaram que a luz da estrela estava a ser momentaneamente bloqueada por um planeta do tamanho da Terra.

Embora este seja o primeiro planeta do tamanho da Terra descoberto pelo TESS, já foram descobertos exoplanetas de tamanho idêntico, principalmente pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA, um telescópio já reformado que monitorizou mais de 530.000 estrelas. No final, a missão Kepler detectou 2662 planetas, muitos dos quais eram do tamanho da Terra, e um punhado desses encontram-se na zona habitável da sua estrela – onde um equilíbrio de condições favorece a presença de vida.

No entanto, o Kepler observou estrelas muito mais distantes do que aquelas monitorizadas pelo TESS. Portanto, Dragomir diz que o acompanhamento de qualquer um dos longínquos planetas do Kepler, do tamanho da Terra, será muito mais complexo do que o estudo de planetas em órbita de estrelas muito mais próximas e brilhantes, que o TESS está a estudar.

“Dado que o TESS monitoriza estrelas muito mais próximas e brilhantes, podemos medir a massa deste planeta num futuro muito próximo, enquanto que para planetas do tamanho da Terra descobertos pelo Kepler, isso estava fora de questão,” acrescenta Dragomir. “Esta nova descoberta pelo TESS pode levar à primeira medição da massa de um planeta do tamanho da Terra. E estamos entusiasmados com esse valor. Será um valor parecido com o da Terra? Ou mais pesado? Não sabemos.”

Astronomia On-line
19 de Abril de 2019

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1818: O caçador de planetas da NASA encontrou um exocometa a orbitar uma estrela alienígena

ESO

O novo telescópio espacial da NASA, a TESS, pode estar a procurar mundos alienígenas, mas certamente não é a única coisa que sabe fazer. Agora, os astrónomos detectaram o primeiro exocometa nos dados da TESS.

A detecção foi feita na curva de luz de banda larga de uma estrela e a resultante queda na luz encaixa-se na curva de luz cometária prevista em 1999 pelos astrofísicos Alain Lecavelier des Etangs, Alfred Vidal-Madjar e Roger Ferlet. Os novos dados sobre o exocometa foram publicados no arXiv e ainda não foram revisto pelos pares.

Já se sabia que os exocometas existiam – foram detectados em mudanças no espectro electromagnético de estrelas. Conforme o cometa passa entre nós e a estrela, a qualidade da luz muda de acordo com a química do cometa, o que permite aos astrónomos inferir a sua presença.

Desta vez, a estrela em questão é a Beta Pictoris, localizada a cerca de 63 anos-luz de distância. Por ser tão jovem – com apenas 20 milhões de anos – ainda está cercada por um disco de detritos que sobrou dos seus dias protoestelares. Incluídos neste disco estão centenas de cometas detectados usando o método espetroscópico. Mas uma detecção de curva de luz branca é uma coisa diferente.

“Outros astrónomos viram indícios de exocometas em relação a Beta Pictoris e outras estrelas usando um instrumento chamado espectrógrafo”, disse o astrónomo Matthew Kenworthy, da Universidade de Leiden, na Holanda. “Mas esta curva de luz é uma prova muito forte porque tem a forma predita por outro astrónomo há 20 anos. A curva de luz que vemos combina com o modelo de computador que ele fez.”

Quando se detecta um exoplaneta na curva de luz de uma estrela – que é chamado de método de trânsito da detecção de exoplanetas – aparece como um mergulho simétrico no brilho enquanto o planeta passa entre nós e a estrela.

Mas não é o que estamos a ver aqui. Em vez disso, há um mergulho repentino quando o objeto se move em frente da estrela, seguido por uma curva muito mais suave. Essa assimetria é causada pela cauda longa e empoeirada de um cometa. “Encontrámos depressões de curva de luz semelhantes e mais pequenas, que são provavelmente exocometas. É difícil calcular a forma e tamanho da cauda”, afirmou Kenworthy.

Agora que os astrónomos sabem o que procurar, estarão a esforçar-se por encontrar mais curvas de luz para tentar entender o papel dos cometas nos estágios iniciais da vida útil de um sistema planetário. Aprender isso permitiria aos cientistas relacionar a sua compreensão de exocometas à juventude do Sistema Solar, quando os cometas costumavam entrar no seu círculo interno com mais frequência.

ZAP // Science Alert

Por ZAP
8 Abril, 2019

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1794: Fluxo de dados da missão TESS leva à descoberta de um planeta do tamanho de Saturno

Nesta ilustração, um Saturno quente passa em frente da sua estrela hospedeira. Os astrónomos que estudam as estrelas usaram sismos estelares para caracterizar a estrela, que forneceu informações críticas sobre o planeta. Veja aqui uma simulação do planeta a orbitar a estrela.
Crédito: Gabriel Perez Diaz, Instituto de Astrofísica das Canárias

Os astrónomos que estudam as estrelas estão a fornecer uma ajuda valiosa aos astrónomos que caçam planetas e que perseguem o objectivo principal da nova missão TESS da NASA.

De facto, os asterossismolólogos – astrónomos estelares que estudam ondas sísmicas (ou sismos estelares) em estrelas que aparecem como mudanças no brilho – muitas vezes fornecem informações críticas para encontrar as propriedades de planetas recém-descobertos.

Este trabalho em equipa possibilitou a descoberta e caracterização do primeiro planeta identificado pelo TESS, para o qual as oscilações da sua estrela hospedeira podem ser medidas.

O planeta – TOI 197.01 (TOI é abreviação para “TESS Object of Interest”) – é descrito como um “Saturno quente” num artigo científico recentemente aceite. Isto porque o planeta tem aproximadamente o mesmo tamanho que Saturno e também está muito perto da sua estrela, completando uma órbita em apenas 14 dias e é, portanto, muito quente.

A revista The Astronomical Journal vai publicar o artigo escrito por uma equipa internacional composta por 141 astrónomos. Daniel Huber, astrónomo assistente da Universidade do Hawaii no Instituto de Astronomia de Manoa, é o autor principal do artigo. Steve Kawaler, professor de física e astronomia, e Miles Lucas, estudante, são co-autores da Universidade Estatal do Iowa.

“Este é o primeiro ‘balde de água’ da ‘mangueira’ de dados que estamos a receber do TESS,” comentou Kawaler.

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), liderado por astrofísicos do MIT (Massachusetts Institute of Technology) – foi lançado a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, Florida, EUA, no dia 18 de Abril de 2018. A missão principal do satélite é encontrar exoplanetas, planetas para lá do nosso Sistema Solar. As suas quatro câmaras estão a tirar exposições, ao longo de quase um mês, de 26 faixas verticais do céu – primeiro sobre o hemisfério sul e depois sobre o norte. Depois de dois anos, o TESS terá examinado 85% do céu.

Os astrónomos (e seus computadores) estudam as imagens, procurando trânsitos, minúsculas quedas no brilho estelar provocadas por um planeta em órbita passando em frente. A missão Kepler da NASA – antecessora da missão TESS – procurou planetas da mesma forma, mas examinou uma pequena parte da Via Láctea e focou-se em estrelas distantes.

O TESS tem como alvo estrelas próximas e brilhantes, permitindo que os astrónomos acompanhem as suas descobertas usando outros observatórios espaciais e terrestres para estudar e caracterizar estrelas e planetas. Noutro artigo publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal: Supplement Series, os astrónomos do TASC (TESS Asteroseismic Science Consortium) identificaram uma lista de alvos de estrelas oscilantes semelhantes ao Sol (muitas que são parecidas ao nosso futuro Sol) para serem estudadas usando dados do TESS – uma lista com 25.000 estrelas.

Kawaler – que testemunhou o lançamento do Kepler em 2009, e estava na Florida para o lançamento do TESS (mas um atraso de última hora significou que teve que perder o lançamento para regressar a Ames e leccionar) – está no conselho de sete membros do TASC. O grupo é liderado por Jørgen Christensen-Dalsgaard da Universidade de Aarhus, na Dinamarca.

Os astrónomos do TASC usam modelagem asterossismológica para determinar o raio, a massa e a idade de uma estrela hospedeira. Esses dados podem ser combinados com outras observações e medições para determinar as propriedades dos planetas em órbita.

No caso da estrela-mãe TOI-197, os asterossismólogos usaram as suas oscilações para determinar que tem cerca de 5 mil milhões de anos e é um pouco mais massiva e maior que o Sol. Também determinaram que o planeta TOI-197.01 é um gigante gasoso com um raio mais ou menos nove vezes o da Terra, tornando-se aproximadamente do tamanho de Saturno. Tem também 1/13 da densidade da Terra e cerca de 60 vezes a massa da Terra.

Estas descobertas dizem-nos muito sobre o trabalho do TESS: “TOI-197 fornece um primeiro vislumbre do forte potencial do TESS em caracterizar exoplanetas usando asterossismologia,” escreveram os astrónomos no seu artigo científico.

Kawaler espera que a enxurrada de dados provenientes do TESS também contenha algumas surpresas científicas.

“O interessante é que o TESS será o único instrumento do seu género durante algum tempo e os dados são tão bons que planeamos tentar fazer ciência sobre a qual nem tínhamos pensado antes,” disse Kawaler. “Talvez possamos também olhar para as estrelas muito fracas – as anãs brancas – que são o meu primeiro amor e representam o futuro do nosso Sol e do Sistema Solar.”

Astronomia On-line
2 de Abril de 2019

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1631: Descoberta “Terra quente” com uma órbita de 11 horas

GSFC / NASA
Ilustração do TESS em frente de um planeta de lava em órbita da sua estrela-mãe.

O caçador de exoplanetas TESS da agência espacial norte-americana descobriu uma “terra quente” de composição rochosa, a apenas 50 anos-luz de distância, que orbita a sua estrela anã em apenas onze horas.

Segundos os cientistas, que esta semana publicaram os resultados da nova descoberta na revista Astrophysical Journal, o planeta tem um raio correspondentes a cerca de 1,3 raios terrestres, o suficiente para manter uma atmosfera, mas o seu curto período orbital dá conta que está muito perto da sua estrela: a apenas sete raios estelares.

A temperatura superficial inferida é de cerca de 800 graus kelvin, bastante quente para reter uma atmosfera, embora seja possível, de acordo com dados obtidos pelo observatório espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite).

Os Cientistas do CfA (Harvard Smithsonian Center for Atsrophysics) envolvidos na descoberta apontam, no entanto, que se o planeta tivesse sido formado num lugar próximo de onde se encontra agora, a sua atmosfera teria sido, muito provavelmente, removida quando a jovem estrela estivesse mais brilhante e tivesse uma actividade mais intensa.

De qualquer das formas, a proximidade do planeta oferece a oportunidade de caracterizar qualquer atmosfera que possa estar a usar espectros de trânsito e ocultação da fonte, e o resultado, interessante por si só, lança também luz sobre a formação do planeta, notam ainda os cientistas.

ZAP //

Por ZAP
25 Fevereiro, 2019

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571: NOVO CAÇADOR DE PLANETAS DA NASA PASSA PELA LUA E OBTÉM IMAGEM INICIAL DE TESTES

Esta imagem de teste, obtida por uma das quatro câmaras a bordo do TESS, captura uma área do céu do hemisfério sul ao longo do plano da nossa Galáxia. Espera-se que o TESS cubra mais de 400 vezes a área vista na imagem quando usando todas as quatro câmaras durante as operações científicas.
Crédito: NASA/MIT/TESS

O próximo caçador de planetas da NASA, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), está um passo mais perto de procurar novos mundos depois de concluir com sucesso um “flyby” lunar no passado dia 17 de maio. A nave passou a cerca de 8000 quilómetros da Lua, o que proporcionou uma assistência gravitacional que ajudou o TESS a navegar em direcção à sua órbita final.

Como parte do comissionamento das câmaras, a equipa científica captou uma exposição de dois segundos usando uma das quatro câmaras do TESS. A imagem, centrada na constelação do hemisfério sul de Centauro, revela mais de 200.000 estrelas. A orla da Nebulosa do Saco de Carvão está no canto superior direito e a brilhante estrela Beta Centauri é visível em baixo e para a esquerda. Espera-se que o TESS cubra uma área do céu superior a 400 vezes o correspondente à imagem com as quatro câmaras durante a sua busca inicial de dois anos por exoplanetas. Uma imagem de qualidade científica, também referida como imagem de “primeira luz”, deverá ser divulgada em Junho.

O TESS vai receber um impulso final de propulsores no dia 30 de maio para entrar na sua órbita científica em torno da Terra. Esta órbita altamente elíptica maximizará a quantidade de céu que o satélite pode visualizar, permitindo monitorizar continuamente grandes áreas do céu. Espera-se que o TESS inicie as suas operações científicas em meados de Junho, depois de atingir esta órbita e de completar as calibrações das câmaras.

Lançado a partir de Cabo Canaveral, no estado norte-americano da Florida, no dia 18 de Abril, o TESS é o próximo passo na busca da NASA por planetas para lá do nosso Sistema Solar, conhecidos como exoplanetas. A missão observará quase todo o céu para monitorizar estrelas brilhantes e próximas em busca de trânsitos – quedas periódicas no brilho de uma estrela provocadas pela passagem de um planeta em frente da estrela. Espera-se que o TESS descubra milhares de exoplanetas. O Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para 2020, fornecerá importantes observações de acompanhamento de alguns dos exoplanetas mais promissores descobertos pelo TESS, permitindo que os cientistas estudem as suas atmosferas.

Astronomia On-line
22 de Maio de 2018

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471: ESTAMOS SOZINHOS? O NOVO CAÇADOR DE PLANETAS DA NASA TEM COMO OBJECTIVO DESCOBRIR

O TESS da NASA, visto aqui nesta impressão de artista, vai identificar exoplanetas em órbita das estrelas mais brilhantes e próximas. Isto permitirá com que telescópios terrestres e o futuro Telescópio Espacial James Webb façam observações de acompanhamento a fim de caracterizar as suas atmosferas.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

Existem, potencialmente, milhares de planetas para lá do nosso Sistema Solar – vizinhos galácticos que podem ser mundos rochosos ou colecções mais ténues de gás e poeira. Onde estão localizados estes exoplanetas mais próximos? E em quais podemos procurar pistas sobre a sua composição e até mesmo habitabilidade? O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) será o primeiro a procurar estes mundos próximos.

A nave financiada pela NASA, não muito maior que um frigorífico, transporta quatro câmaras que foram concebidas, projectadas e construídas no MIT (Massachusetts Institute of Technology), com uma visão espantosa: observar as estrelas mais brilhantes e próximas do céu em busca de sinais de planetas.

O TESS vai descolar mais de uma década desde que os cientistas do MIT propuseram a missão. Passará dois anos a examinar quase todo o céu – um campo de visão que pode abranger mais de 20 milhões de estrelas. Os cientistas acreditam que milhares dessas estrelas hospedem planetas em trânsito, que esperam poder detectar através de imagens obtidas com as câmaras do TESS.

Com este tesouro extra-solar, a equipa científica do TESS no MIT tem como objectivo medir as massas de pelo menos 50 planetas pequenos cujos raios são menores que quatro vezes o da Terra. Muitos dos planetas do TESS devem estar próximos o suficiente de nós para que, uma vez identificados, os cientistas utilizem outros telescópios para detectar atmosferas, caracterizar as condições atmosféricas e até mesmo procurar sinais de habitabilidade.

“O TESS é como uma espécie de batedor,” comenta Natalia Guerrero, vice-gerente dos Objectos de Interesse do TESS, um esforço liderado pelo MIT que catalogará objectos capturados nos dados do TESS que podem ser potenciais exoplanetas. “Estamos neste passeio panorâmico de todo o céu e, de certa forma, não temos ideia do que vamos ver,” realça Guerrero. “É como se estivéssemos a fazer um mapa do tesouro: aqui estão todas estas coisas incríveis. Agora, é ir atrás delas.”

Uma “semente”, plantada no espaço

As origens do TESS surgiram de um satélite ainda mais pequeno que foi projectado e construído pelo MIT e lançado para o espaço no dia 9 de Outubro de 2000. O HETE-2 (High Energy Transient Explorer 2) orbitou a Terra durante sete anos, numa missão para detectar e localizar GRBs (gamma-ray bursts, em português explosões de raios-gama) – explosões altamente energéticas que emitem rajadas massivas e fugazes de raios-gama e raios-X.

Para detectar fenómenos tão extremos e de curta duração, os cientistas do MIT, liderados pelo investigador principal George Ricker, integraram no satélite um conjunto de câmaras ópticas e de raios-X equipadas com CCDs (“charge-coupled devices”) desenhadas para registar intensidades e posições de luz em formato electrónico.

“Com o advento das CCDs na década de 1970, aqui tínhamos este dispositivo fantástico… que tornou as coisas muito mais fáceis para os astrónomos,” comenta Joel Villasenor, membro da equipa do HETE-2, que agora também é cientista de instrumentos do TESS. “Basta somar todos os pixeis numa CCD, o que nos dá a intensidade, ou magnitude, da luz. As CCDs realmente abriram um novo mundo para a astronomia.”

Em 2004, Ricker e a equipa do HETE-2 perguntaram-se se as câmaras ópticas do satélite podiam identificar outros objectos no céu que tinham começado a atrair a comunidade científica: exoplanetas. Por volta desta altura apenas conhecíamos menos de 200 planetas para lá do nosso Sistema Solar. Alguns foram encontrados com uma técnica conhecida como método de trânsito, que envolve a procura de quedas periódicas na luz de certas estrelas, o que pode sinalizar um planeta a passar em frente da estrela.

“Pensámos, será que a fotometria das câmaras do HETE-2 era suficiente para que pudéssemos apontar para uma parte do céu e detectar uma dessas quebras? É desnecessário dizer que não funcionou exactamente,” recorda Villasenor. “Mas foi uma espécie de ‘sementinha’ que nos fez pensar, talvez devêssemos tentar voar CCDs com uma câmara para detectar estes objectos.”

Um caminho limpo

Em 2006, Ricker e a sua equipa no MIT propuseram um satélite pequeno e de baixo custo (HETE-S) à NASA como uma missão de classe Discovery, e mais tarde como uma missão financiada pelo sector privado por 20 milhões de dólares. Mas, à medida que o custo e o interesse numa pesquisa exoplanetária em todo o céu aumentava, decidiram então tentar angariar fundos da NASA, até um orçamento de 120 milhões de dólares. Em 2008, submeteram uma proposta para uma missão da classe SMEX (Small Explorer) da NASA com o novo nome – TESS.

Naquela altura, o projecto do satélite incluía seis câmaras CCD e a equipa propôs que a nave voasse numa órbita baixa em torno da Terra, semelhante à do HETE-2. Tal órbita, raciocinaram, deveria manter relativamente alta a eficiência de observação, uma vez que já haviam erigido estações terrestres de recepção de dados para o HETE-2 que também podiam ser usadas para o TESS.

Mas rapidamente perceberam que uma órbita baixa da Terra teria um impacto negativo nas câmaras muito mais sensíveis do TESS. A reacção da nave ao campo magnético da Terra, por exemplo, poderia levar a uma significativa “agitação”, produzindo um ruído que escondia o mergulho revelador de um exoplaneta na luz estelar.

A NASA contornou esta primeira proposta e a equipa voltou à fase de projecção, desta vez emergindo com um novo plano que dependia de uma órbita completamente nova. Com a ajuda de engenheiros da Orbital ATK, da Aerospace Corporations e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, a equipa identificou uma órbita “lunar-ressonante” nunca antes usada que mantinha a nave espacial extremamente estável, ao mesmo tempo dando uma visão completa do céu.

Assim que o TESS alcançasse esta órbita, receberia uma assistência gravitacional entre a Terra e a Lua para uma órbita altamente elíptica que poderia manter o TESS na sua órbita durante décadas, guiado pela atracção gravitacional da Lua.

“A Lua e o satélite estariam numa espécie de dança,” realça Villasenor. “A Lua puxa o satélite de um lado, e quando o TESS completar uma órbita, a Lua estará no outro lado, puxando na direcção oposta. O efeito geral é que a atracção da Lua é nivelada, é uma configuração que fica muito estável ao longo de muitos anos. Nunca ninguém fez isto antes e suspeito que outros programas vão tentar usar esta órbita.”

Na sua trajectória actual planeada, o satélite TESS dirige-se em direcção à Lua durante menos de duas semanas, recolhendo dados, e depois em direcção à Terra onde, na sua maior aproximação, transmitirá os dados às estações a quase 110.000 quilómetros da superfície antes de voltar novamente para mais perto do nosso satélite natural. Em última análise, esta órbita fará com que o TESS conserve uma quantidade enorme de combustível, pois não precisará de activar regularmente os seus propulsores para o manter no seu percurso.

Com esta nova órbita, a equipa do TESS submeteu em 2010 uma segunda proposta, desta vez como uma missão da classe Explorer, que a NASA aprovou em 2013. Foi mais ou menos nesta altura que o Telescópio Espacial Kepler terminou o seu levantamento original em busca de exoplanetas. O observatório, lançado em 2009, observou uma área específica do céu durante quatro anos, com o objectivo de monitorizar a luz de estrelas distantes em busca de sinais de planetas em trânsito.

Em 2013, duas das quatro rodas de reacção do Kepler desgastaram-se, impedindo com que o satélite continuasse a sua investigação original. Neste ponto, as medições do telescópio haviam permitido a descoberta de quase 1000 exoplanetas confirmados. O Kepler, projectado para estudar estrelas distantes, abriu caminho para a missão TESS, com uma visão muito mais ampla de estudar as estrelas mais próximas da Terra.

“O Kepler foi para o espaço e foi um enorme sucesso, e os investigadores comentaram, ‘nós podemos fazer este tipo de ciência, existem planetas em todo o lado,” afirmou Jennifer Burt, da equipa TESS e pós-doutorada do MIT-Kavli. “E eu acho que foi este o marco científico que a NASA precisava para dizer: ‘OK, o TESS faz muito sentido agora.’ Permitirá não apenas detectar planetas, mas também encontrar planetas que podemos caracterizar detalhadamente.”

Listras no céu

Com a selecção da NASA, a equipa do TESS construiu instalações no Campus e no Laboratório Lincoln do MIT para produzir e testar as câmaras do satélite. Os engenheiros projectaram CCDs de “depleção profunda” especificamente para o TESS, o que significa que as câmaras podem detectar a luz ao longo de uma ampla gama de comprimentos de onda até ao infravermelho próximo. Isto é importante, já que muitas das estrelas próximas que o TESS vai monitorizar são anãs vermelhas – estrelas pequenas e frias que emitem menos intensamente que o Sol e na parte infravermelha do espectro electromagnético.

Se os cientistas detectarem quedas periódicas na luz de tais estrelas, isso poderá sinalizar a presença de planetas com órbitas significativamente mais pequenas do que a da Terra. No entanto, há hipótese de que alguns desses planetas estejam dentro da “zona habitável”, pois circundariam estrelas muito mais frias, em comparação com o Sol. Dado que estas estrelas estão relativamente próximas, os cientistas podem fazer observações de acompanhamento com telescópios terrestres para ajudar a identificar se as condições podem ser realmente adequadas à vida.

As câmaras do TESS estão montadas na parte superior do satélite e rodeadas por um cone que as protegerá de outras formas de radiação electromagnética. Cada câmara tem uma visão de 24º x 24º do céu, grande o suficiente para abranger a constelação de Orionte. O satélite vai começar as suas observações no hemisfério sul e dividirá o céu em 13 faixas ou listras, monitorizando cada segmento durante 27 dias antes de girar para o próximo. O TESS deverá ser capaz de observar quase todo o céu do hemisfério sul no seu primeiro ano, antes de passar para o hemisfério norte no seu segundo ano.

Enquanto o TESS aponta para uma faixa do céu, as suas câmaras obtêm imagens das estrelas nessa área. Ricker e colegas criaram uma lista de 200.000 estrelas brilhantes e próximas que gostariam particularmente de observar. As câmaras do satélite vão criar imagens de “selo postal” que incluem pixeis em torno de cada uma dessas estrelas. Essas imagens serão obtidas a cada dois minutos, a fim de maximizar as hipóteses de capturar o momento em que um planeta transita a sua estrela. As câmaras também tiram fotos de todas as estrelas da faixa específica do céu a cada 30 minutos.

“Com as imagens dos dois minutos, podemos obter uma espécie de filme do que a luz estelar está a fazer quando o planeta transita,” diz Guerrero. “Com as imagens dos 30 minutos, as pessoas anseiam talvez ver supernovas, asteróides ou contrapartes de ondas gravitacionais. Não temos ideia do que vamos ver nessa escala de tempo.”

Estamos sozinhos?

A equipa espera que o TESS estabeleça contacto na primeira semana, durante a qual irá ligar todos os seus instrumentos e câmaras. Em seguida, haverá uma fase de comissionamento de 60 dias, durante a qual os cientistas da Orbital ATK, da NASA e do MIT vão calibrar os instrumentos e monitorizar a trajectória e performance do satélite. Depois, o TESS começará a recolher e a transmitir imagens do céu. Os cientistas do MIT e da NASA vão pegar nos dados brutos e convertê-los para curvas de luz que indicam a mudança de brilho de uma estrela ao longo do tempo.

A partir daí, a Equipa Científica do TESS, incluindo Sara Seager, vice-directora de ciência do TESS, examinará milhares de curvas de luz em busca de pelo menos duas quedas similares na luz estelar, indicando que um planeta pode ter passado duas vezes em frente da sua estrela. Seager e colegas empregarão um conjunto de métodos para determinar a massa do potencial planeta.

“A massa é uma característica planetária definidora,” comenta Seager. “Se soubermos apenas que um planeta tem o dobro do tamanho da Terra, pode ser muitas coisas: um mundo rochoso com uma atmosfera fina, ou o que chamamos de ‘mini-Neptuno’ – um mundo rochoso com um invólucro gigante de gás, que teria um enorme efeito de estufa, sem vida à superfície. De modo que a massa e o tamanho, juntos, dão-nos uma densidade média, o que nos diz muito sobre o tipo de planeta.”

Durante a missão de dois anos do TESS, Seager e colegas visam medir as massas de 50 planetas com raios inferiores a quatro vezes o da Terra – dimensões que podem sinalizar mais observações em busca de sinais de habitabilidade. Entretanto, toda a comunidade científica e o público terão a chance de pesquisar através dos dados do TESS em busca dos seus próprios exoplanetas. Depois de calibrados, serão disponibilizados ao público. Qualquer pessoa poderá fazer o download dos dados e chegar às suas próprias conclusões, incluindo estudantes do ensino secundário, astrónomos amadores e cientistas de outras instituições.

Com tantos olhos a estudar os dados do TESS, Seager diz que há hipótese de que, um dia, se possa vir a descobrir que um planeta próximo encontrado pelo TESS tenha sinais de vida.

“Não há ciência que nos diga, agora, que existe vida lá fora, excepto que os planetas pequenos e rochosos parecem ser incrivelmente comuns,” comenta Seager. “Parecem estar em todos os lugares que observamos. De modo que pode existir vida algures por aí.”

Astronomia On-line
17 de Abril de 2018

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“Caçador” de exoplanetas da NASA vai para o espaço com portugueses “a bordo”

O novo “caçador” de planetas fora do nosso sistema solar da agência espacial dos Estados Unidos, NASA, vai ser lançado para o espaço na segunda-feira, numa missão em que participam cientistas portugueses.

O lançamento do telescópio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, Satélite de Rastreio de Exoplanetas em Trânsito) será feito a bordo do foguetão Falcon 9, da empresa aeroespacial privada SpaceX, da base de Cabo Canaveral, na Florida, nos Estados Unidos.

A hora de lançamento está marcada para as 18:32 locais (23:32 em Lisboa), segundo a NASA, que tem feito esta semana a contagem decrescente no seu portal.

Dois meses após a colocação na órbita terrestre, e depois de testados os instrumentos, o satélite artificial começará a sua missão, que tem uma duração inicial de dois anos.

© ESO/M. Kornmesser “Caçador” de exoplanetas da NASA vai para o espaço com portugueses “a bordo”

Ao contrário do telescópio espacial Kepler, também da NASA, que ‘caçou’ mais de 2.600 exoplanetas numa determinada zona do céu, a maioria a orbitar estrelas pouco brilhantes, entre 300 e 3.000 anos-luz da Terra, o TESS vai procurar novos planetas fora do Sistema Solar em todo o céu.

No primeiro ano da missão será observado o hemisfério sul e no segundo ano o hemisfério norte, com o telescópio a concentrar-se em planetas que orbitam estrelas próximas da Terra, a menos de 300 anos-luz, e 30 a 100 vezes mais brilhantes do que as estrelas-alvo do Kepler.

Na missão TESS participa o investigador Tiago Campante, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, que esteve envolvido no planeamento científico, nomeadamente na selecção de estrelas-alvo a observar.

Com o telescópio em funcionamento, e do qual são esperados os primeiros dados compilados no fim do ano ou em Janeiro, o astrofísico vai estudar em particular a vibração (oscilações no brilho) das estrelas a partir da decomposição da sua luz.

Estas oscilações permitem caracterizar detalhadamente as estrelas, como a sua massa, o diâmetro e a idade, conforme explicou anteriormente à Lusa o cientista, contemplado este ano com uma bolsa europeia Marie Curie no valor de 160 mil euros.

Tiago Campante sublinhou que o telescópio vai fazer “a detecção, o levantamento” de exoplanetas “por todo o céu”.

Planetas que possam, inclusive, estar na chamada ‘zona habitável’ da estrela (planetas nem demasiado perto nem demasiado longe da estrela-mãe e que, por isso, poderão ter à superfície água líquida, elemento essencial para a vida tal como se conhece).

O astrofísico adiantou que a validação dos novos planetas extras-solares detectados será feita em terra com outros telescópios por outros investigadores, incluindo portugueses, do núcleo do Porto do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, especialista neste tipo de planetas.

Lusa
msn notícias
SIC Notícias
13/04/2018

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419: NASA PREPARA O LANÇAMENTO DA PRÓXIMA MISSÃO A PROCURAR NOVOS MUNDOS

Ilustração do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) em frente de um planeta de lava em órbita da sua estrela-mãe. O TESS vai identificar milhares de potenciais novos planetas para estudo e observações futuras.
Crédito: NASA/GSFC

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA está nos preparativos finais no estado norte-americano da Florida para o lançamento do dia 16 de Abril, com o objectivo de encontrar mundos desconhecidos em torno de estrelas próximas, fornecendo alvos onde estudos futuros avaliarão a sua capacidade para abrigar vida.

“Uma das maiores questões na exploração exoplanetária é: se um astrónomo encontra um planeta na zona habitável de uma estrela, será interessante do ponto de vista de um biólogo?” afirma George Ricker, investigador principal do TESS no Instituto Kavli para Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT (Massachusetts Institute of Technology), que lidera a missão. “Nós esperamos que o TESS descubra uma série de planetas cujas composições atmosféricas, que possuem pistas potenciais para a presença de vida, possam ser medidas com precisão por observadores futuros.”

No dia 15 de Março, o satélite passou uma análise que confirmou que estava pronto para lançamento. Para os preparativos finais, a nave será abastecida e encapsulada dentro da área de carga útil do seu foguetão Falcon 9 da SpaceX.

O TESS será lançado a partir do Complexo de Lançamento Espacial 40 na Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral na Florida. Com a ajuda de uma assistência gravitacional da Lua, colocar-se-á numa órbita de 13,7 dias em torno da Terra. Sessenta dias após o lançamento, e após os testes dos seus instrumentos, o satélite começará a sua missão inicial de dois anos.

Quatro câmaras de campo largo darão ao TESS um campo de visão que cobre 85% de todo o nosso céu. Dentro desta vasta perspectiva visual, o céu foi dividido em 26 sectores que o TESS observará um a um. O primeiro ano de observações mapeará os 13 sectores que abrangem o céu do sul, e o segundo ano mapeará os 13 sectores do céu do norte.

A nave espacial estará à procura de um fenómeno conhecido como trânsito, onde um planeta passa em frente da sua estrela, provocando um mergulho periódico e regular no brilho da estrela. O telescópio Kepler da NASA usou o mesmo método para avistar mais de 2600 exoplanetas confirmados, a maioria dos quais orbita estrelas ténues entre 300 e 3000 anos-luz de distância.

“Aprendemos com o Kepler que existem mais planetas do que estrelas no nosso céu, e agora o TESS abrirá os nossos olhos para a variedade de planetas em torno de algumas das estrelas mais próximas,” comenta Paul Hertz, director da Divisão de Astrofísica na sede da NASA. “O TESS lançará uma rede mais ampla do que nunca para mundos enigmáticos cujas propriedades podem ser investigadas pelo próximo Telescópio Espacial James Webb e por outras missões.”

O TESS concentrar-se-á em estrelas a menos de 300 anos-luz de distância e entre 30 e 100 vezes mais brilhantes que os alvos do Kepler. O brilho destas estrelas-alvo permitirá aos investigadores usar espectroscopia, o estudo da absorção e emissão de luz, para determinar a massa, a densidade e composição atmosférica. A água e outras moléculas-chave nas atmosferas podem dar-nos dicas sobre a capacidade de um planeta para abrigar vida.

“O TESS está a abrir uma porta para todo um novo tipo de estudo,” realça Stephen Rinehart, cientista do projecto TESS no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA, que administra a missão. “Vamos poder estudar planetas individuais e começar a falar sobre as diferenças entre planetas. Os alvos que o TESS encontrar vão ser objectos fantásticos para investigação nas próximas décadas. É o começo de uma nova era na investigação exoplanetária.”

Através do Programa de Investigadores do TESS, a comunidade científica mundial poderá participar em investigações fora do âmbito da missão principal, aprimorando e maximizando o retorno científico da missão em áreas que vão desde a caracterização exoplanetária até à astrofísica estelar e ciência do Sistema Solar.

“Eu desconfio que não sabemos tudo o que o TESS vai alcançar,” acrescenta Rinehart. “Para mim, a parte mais excitante de qualquer missão é o resultado inesperado, aquele que ninguém estava à espera.”

CCVALG
Astronomia On-line

30 de Março de 2018

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