HARPS Descobre Urano Quente em Órbita de Anã Vermelha

Num artigo disponibilizado ontem uma equipa de astrónomos liderada por Xavier Bonfils, do Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble, e que inclui o Nuno Santos e o Vasco Neves do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, reporta a descoberta de um planeta de dimensão e massa semelhante a Urano em órbita da anã vermelha GJ3470 (Gliese–Jahreiß 3470). Este “Urano Quente” tem uma massa de 14Mt e um raio de 4.2Rt (Mt=massa da Terra, Rt=raio da Terra), e orbita a estrela hospedeira com uma periodicidade de apenas 3.3 dias, a uma distância de 5.2 milhões de quilómetros (aproximadamente 10 vezes o raio da estrela!). GJ3470 é uma anã de tipo espectral M1.5, com uma massa de 0.54Ms e um raio de 0.50Rs (Ms=massa do Sol, Rs=raio do Sol), situada a uma distância de 82 anos-luz.

A descoberta resulta de um programa específico de observação de estrelas de tipo M com o HARPS com o intuito de detectar companheiros planetários com períodos orbitais pequenos. As observações da velocidade radial da estrela hospedeira permitiram determinar com precisão suficiente janelas de algumas horas durante as quais seria possível a ocorrência de trânsitos, se a geometria orbital assim o permitisse. Os trânsitos ocorrem apenas quando o planeta se encontra entre a estrela e a Terra. Tal como se pode ver na imagem seguinte, isso acontece quando a velocidade radial da estrela hospedeira devida à interacção gravitacional com o planeta é zero ou próxima de zero.

(Crédito: Sky&Telescope)

De facto, a imagem seguinte, extraída do artigo, mostra isto claramente. Reparem que o ponto central do trânsito (gráfico em baixo) ocorre aproximadamente uma fase orbital de 0.7 (seta verde). Nesta fase orbital, a velocidade radial (gráfico em cima) é zero ou próxima de zero (seta verde).

(Crédito: Bonfils et al.)

Assim, a equipa de astrónomos descobriu o planeta com base em medições da velocidade radial pelo HARPS e refinou as ditas até ser possível determinar aproximadamente as janelas de tempo em que poderiam ocorrer os trânsitos. Nessa altura entraram em acção outros telescópios que mediram com precisão o brilho da estrela durante esses períodos: o TRAPPIST, a EulerCam (instalada no Leonhard Euler Telescope em La Silla), e o NITES (um telescópio de 40cm em La Palma, nas Canárias). Os três telescópios confirmaram a existência de trânsitos como mostra a figura seguinte, também extraída do artigo, em que cada cor corresponde a observações feitas pelos instrumentos referidos, eventualmente em datas diferentes.

(Crédito: Bonfils et al.)

Os trânsitos produzem uma diminuição de brilho de 0.57% na estrela hospedeira, uma diminuição grande no que diz respeito a trânsitos de exoplanetas e que se deve fundamentalmente ao tamanho comparativamente pequeno da estrela hospedeira. A facilidade de detecção dos trânsitos e a magnitude aparente relativamente elevada da GJ3470 (12.3 no visível) fazem deste planeta um alvo apetecível para trabalho futuro tendo em vista a sua caracterização física e o estudo da sua atmosfera.

Podem ver o artigo aqui.