3385: TESS determina idade de antiga colisão com a Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do TESS.
Crédito: NASA

Uma única estrela brilhante na constelação de Índio, visível no hemisfério sul, revelou novas informações sobre uma antiga colisão que a nossa Via Láctea sofreu com outra galáxia mais pequena chamada Gaia-Encélado, no início da sua história.

Uma equipa internacional de cientistas liderada pela Universidade de Birmingham adoptou a nova abordagem de aplicar a caracterização forense de uma única estrela antiga e brilhante chamada v Indi como uma sonda da história da Via Láctea. As estrelas contêm “registos fósseis” das suas histórias e, portanto, dos ambientes em que se formam. A equipa usou dados de satélites e de telescópios terrestres para desbloquear estas informações de v Indi. Os seus resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.

Foi determinada a idade da estrela – cerca de 11 mil milhões de anos – usando as suas oscilações naturais (sismologia estelar), detectadas em dados recolhidos pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Lançado em 2018, o TESS está a estudar estrelas por todo o céu e a procurar planetas em órbita. Quando combinados com dados da missão Gaia da ESA, a história de detective revelou que esta estrela antiga nasceu cedo na vida da Via Láctea, mas a colisão Gaia-Encélado alterou o seu movimento pela Galáxia.

Bill Chaplin, professor de astrofísica na Universidade de Birmingham e autor principal do estudo, disse: “Tendo em conta que o movimento de v Indi foi afectado pela colisão de Gaia-Encélado, esta deve ter ocorrido depois da formação da estrela. Foi assim que conseguimos usar a idade determinada asteros-sismicamente para estabelecer novos limites de quando o evento Gaia-Encélado ocorreu.”

Se dermos “tempo ao tempo” para a fusão se propagar pela Galáxia, isto significa que a colisão deverá ter tido início há 11,6-13,2 mil milhões de anos (68% e 95% de confiança, respectivamente).

O co-autor Ted Mackereth, também de Birmingham, salientou: “Dado que vemos tantas estrelas de Gaia-Encélado, pensamos que deve ter tido um grande impacto na evolução da nossa Galáxia. Compreender isso é agora um tópico muito relevante na astronomia e este estudo é um passo importante para entender quando essa colisão ocorreu.”

Bill Chaplin acrescentou: “Este estudo demonstra o potencial da asteros-sismologia com o TESS e o que é possível quando temos uma variedade de dados de ponta disponíveis para uma única estrela brilhante.”

A investigação mostra claramente o forte potencial do programa TESS para reunir novas e ricas ideias sobre as estrelas mais próximas do Sol na Via Láctea.

Astronomia On-line
21 de Janeiro de 2020

spacenews

 

Tem 17 anos, é fã de ‘Star Wars’ e descobriu um planeta com dois sóis

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Wolf Cukier integrou uma bolsa de voluntários da NASA e ao terceiro dia fez um brilharete: descobriu um planeta com dois sóis 6,9 vezes maior que a Terra, a 1300 anos-luz de distância.

Planeta com dois sóis fica a 1300 anos-luz da Terra e é 6,9 vezes maior.
© DR

O que mais pode desejar um jovem, fã de Star Wars, que aos 17 anos consegue um estágio na NASA? Em princípio muitos sonhos já estão cumpridos. Em princípio, porque Wolf Cukier conseguiu muito mais: logo no terceiro dia na agência espacial norte-americana descobriu um planeta com dois sóis a 1300 anos-luz da Terra e 6,9 vezes maior. Como Tatooine, o planeta onde vive Luke Skywalker, o protagonista da saga cinematográfica que tanto o apaixona.

A descoberta já tem alguns meses – aconteceu em meados do ano passado – mas foi necessário que os cientistas se certificassem da verdade da descoberta para a anunciar. Vamos por partes. Wolf Cukier ainda necessitava de andar mais um ano na escola, em Nova Iorque, para terminar o ensino secundário, mas conseguiu integrar um grupo de voluntários que iam fazer um estágio no Goddard Space Flight Center, instituto de pesquisa da NASA em Greenbelt, no estado do Maryland, no leste dos EUA.

O trabalho que lhe foi atribuído era a análise dos dados fornecidos pelo Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Transição, conhecido no mundo da ciência como TESS ou tão-só como “caça planetas”.

Não é de estranhar que esta função lhe tenha sido atribuída, porque uma das características do TESS é precisamente convidar leigos na matéria para assistirem à transmissão de dados online de padrões no brilho das estrelas que podem sugerir a existência de um novo planeta.

Ao terceiro dia no instituto, estava Wolf estava entretido a olhar para os brilhos das estrelas transmitidos pelo TESS quando viu algo de invulgar. Tinha-lhe sido pedido concretamente que atentasse como duas estrelas se cruzariam criando um eclipse no sistema solar TOI 1338, mas percebeu que havia ali qualquer coisa que bloqueava a luz.

O trabalho passou depois para a mão de especialistas e não durou dias, mas muitas semanas. Cientistas experientes confirmaram e voltaram a confirmar a descoberta do jovem de 17 anos até que chegaram à conclusão que tinha mesmo descoberto um planeta com dois sóis, 6,9 vezes maior que a terra e a 1300 anos-luz de distância. O terceiro deste tipo a ser identificado.

Wolf Cukier tem 17 anos mas vai ficar na história da NASA.
© DR

Wolf Cukier teve a honra de assinar um artigo com os membros da equipa da NASA, onde se explica melhor a descoberta. Ficou assim a saber-se que o TESS conseguiu descobrir o novo planeta devido à capacidade de monitorização permanente e às suas quatro câmaras que registam um pedaço do espaço a cada 30 minutos, ao longo de 27 dias.

Esta informação gera gráficos e detecta como e quando o brilho muda. “O olho humano é extremamente bom para encontrar padrões em dados, especialmente padrões não periódicos como as transições nesse sistema”, explicou o principal autor do artigo, o cientista Veselin Kostov.

Wolf Cukier até pode decidir não seguir astronomia, mas o certo é que o seu nome já fica gravado na história da exploração espacial e da NASA.

Diário de Notícias

DN

spacenews

 

3329: NASA anuncia descoberta de planeta do tamanho da Terra em zona considerada habitável

CIÊNCIA/ESPAÇO

Chama-se “TOI 700 d” e está relativamente próximo da Terra, a cem anos-luz de distância, sublinhou a agência espacial norte-americana.

Ilustração do planeta “TOI 700 d” do tamanho da Terra encontrado numa zona habitável
© YouTube

A NASA anunciou na segunda-feira a descoberta de um planeta do tamanho da Terra e a orbitar uma estrela a uma distância que torna possível a existência de água, numa zona identificada como habitável.

O planeta chama-se “TOI 700 d” e está relativamente próximo da Terra, a cem anos-luz de distância, sublinhou a agência espacial norte-americana.

A descoberta pertenceu ao satélite TESS, “projectado e lançado especificamente para encontrar planetas do tamanho da Terra e a orbitar estrelas próximas”, explicou o director da divisão de astrofísica da NASA, Paul Hertz.

Alguns outros planetas semelhantes foram descobertos antes, principalmente pelo antigo telescópio espacial Kepler, mas este é o primeiro do TESS, lançado em 2018.

O TESS descobriu três planetas a orbitarem a estrela, denominados ‘TOI 700 b’, ‘c’ e ‘d’. Somente o ‘d’ está na chamada zona habitável. É quase do tamanho da Terra (20% a mais), circula a estrela em 37 dias e recebe o correspondente a 86% da energia fornecida pelo Sol à Terra.

Astrónomos tentam obter novos dados sobre o planeta

Os pesquisadores geraram modelos baseados no tamanho e tipo da estrela, a fim de prever a composição da atmosfera e a temperatura da superfície.

Uma das simulações, disse a NASA, aponta para um planeta coberto por oceanos com “uma atmosfera densa dominada por dióxido de carbono, semelhante à aparência de Marte quando jovem, de acordo com as suposições dos cientistas”.

Uma face deste planeta está sempre voltada para a sua estrela, como é o caso da Lua com a Terra, um fenómeno chamado de rotação síncrona. Essa face estaria constantemente coberta de nuvens, de acordo com este modelo.

Outra simulação prevê uma versão da Terra sem oceanos, onde os ventos soprariam do lado oculto em direcção à face iluminada.

Vários astrónomos estão agora a observar o planeta com outros instrumentos, tentando obter novos dados que possam corresponder a um dos modelos previstos pela NASA.

Diário de Notícias

DN/Lusa
07 Janeiro 2020 — 08:07

spacenews

 

3274: Astrónomos encontraram novo exoplaneta a orbitar uma anã vermelha

CIÊNCIA

ESO / M. Kornmesser
Impressão artística de planetas a orbitar uma estrela anã vermelha

Uma equipa de astrónomos encontrou um novo exoplaneta, um pouco maior do que a Terra, a orbitar uma anã vermelha a apenas 66,5 anos-luz de distância.

Segundo o Science Alert, o estudo desta equipa de astrónomos já foi submetido na American Astronomical Society e pode ser visto no arXiv, estando agora à espera da sua revisão por pares.

“Aqui apresentamos a descoberta do GJ 1252 b, um pequeno planeta que orbita uma anã vermelha. O planeta foi inicialmente descoberto como um candidato a planeta em trânsito usando dados do TESS [Transiting Exoplanet Survey Satellite]”, lê-se.

“Com base nos dados do TESS e nos dados adicionais de acompanhamento, podemos rejeitar todos os cenários de falsos positivos, mostrando que é um planeta real”, dizem ainda os autores do estudo.

O GJ 1252 b tem cerca de 1,2 vezes o tamanho da Terra e cerca de duas vezes da sua massa (sendo um pouco mais denso do que o nosso planeta). Está a orbitar uma estrela anã vermelha chamada GJ 1252, que tem cerca de 40% do tamanho e massa do Sol.

O exoplaneta gira em torno da sua estrela uma vez a cada 12,4 horas — muito próximo para a habitabilidade e provavelmente um lado está sempre voltado para ela —, mas esta órbita estreita torna-a atraente por outro motivo, segundo o mesmo site.

A apenas 66,5 anos-luz de distância, este sistema está a uma distância suficientemente próxima para que a estrela seja brilhante o suficiente para as observações de acompanhamento. Além disso, a anã vermelha é incomummente calma para uma estrela deste tipo; e o facto de o planeta orbitar com tanta frequência significa que há muitas oportunidades para apanhá-lo a mover-se à sua frente.

Isto é chamado de trânsito e, se o planeta tiver uma atmosfera, será iluminado pela luz da estrela durante os trânsitos, permitindo que os astrónomos vejam o que há nele usando observações espectroscópicas.

E outra coisa importante: o GJ 1252 b é apenas a descoberta mais recente de um conjunto de planetas rochosos próximos encontrados pelo TESS: o Pi Mensae c e LHS 3844 b, a 60 e a 49 anos-luz, respectivamente, foram anunciados em Setembro do ano passado; o TOI-270b está a 73 anos-luz; o Teegarden b e o Teegarden c estão a 12,5 anos-luz; e o Gliese b, Gliese c e Gliese d estão a 12 anos-luz de distância.

Quantos mais destes encontrarmos, mais dados podemos compilar para descobrir quão comuns são e como se parecem.

ZAP //

Por ZAP
27 Dezembro, 2019

 

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3154: NASA gravou acidentalmente a explosão de um cometa a aproximar-se do Sol

CIÊNCIA

Rolando Ligustri / phys.org

Astrónomos usaram dados do telescópio espacial TESS para estudar a explosão de um cometa durante a sua aproximação ao Sol.

A investigação resultou num artigo publicado em Novembro na revista científica Astrophysical Journal Letters. Foi a primeira vez que a humanidade conseguiu imagens tão claras de um evento deste género.

O cometa em questão é o 46P/Wirtanen, que teve o ponto de maior aproximação com a Terra em 16 de Dezembro do ano passado. A explosão de gás e poeira captada pelo TESS, entretanto, começou em 26 de Setembro, dissipando-se durante os 20 dias seguintes.

A explosão começou com um brilho forte e aconteceu em duas fases. O primeiro episódio durou cerca de uma hora e foi seguido por outro mais gradual, que foi aumentando a intensidade durante 8 horas. Os investigadores acreditam que a segunda fase pode ter ocorrido pelo espalhamento gradual da poeira, que aumentou a intensidade do brilho.

NASA @NASA

Boom: the most detailed observation of the formation & dissipation of a naturally-occurring comet outburst. @UofMaryland astronomers used @NASA_TESS data to capture a clear start-to-finish image sequence of the explosive emission of dust, ice & gases. https://go.nasa.gov/2RoOb95 

Após a explosão, de acordo com o CanalTech, o 46P/Wirtanen ficou praticamente indetectável durante duas semanas. Imagens do TESS são captadas a cada 30 minutos, o que permitiu aos astrónomos analisar cada fase da explosão com bastante detalhe.

“Com imagens frequentes num período de 20 dias, pudemos avaliar as mudanças de brilho com muita facilidade”, explicou Tony Farnham, autor principal do estudo, em comunicado. “Não conseguimos prever quando um cometa vai explodir. Mas mesmo que, de alguma forma, pudéssemos agendar essas observações, não poderíamos ter acertado melhor no tempo. A explosão aconteceu poucos dias depois de as observações começarem”.

Os cometas viajam pelo Sistema Solar geralmente acompanhados de um pouco de evaporação do gelo no seu núcleo. Conforme se aproximam do Sol, os gases aumentam, formando uma atmosfera difusa chamada “coma”. Essa actividade pode ser intensificada pela explosão espontânea de uma área da superfície.

Ainda não se sabe o que pode causar estas explosões, mas as imagens do TESS são o primeiro passo para compreendermos estes eventos, que até são comuns. Sabe-se que está relacionado com a actividade na superfície do cometa, mas o gatilho que faz com que uma gigantesca nuvem de gás e poeira se espalhe rapidamente é desconhecido.

De acordo com cálculos estimados dos cientistas, o cometa 46P/Wirtanen soltou cerca de um milhão de quilogramas de massa durante a explosão, o que pode ter criado uma cratera de aproximadamente 20 metros de diâmetro na sua superfície.

O Cometa 46P/Wirtanen foi descoberto em Janeiro de 1948 pelo astrónomo norte-americano Carl Wirtanen, e é um dos poucos cometas que são, às vezes, visíveis a olho nu – fica tão brilhante como uma estrela fraca.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2019

spacenews

 

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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