Mais 27 Planetas Confirmados Pela Missão Kepler

Uma equipa de investigadores ligados à Missão Kepler, liderada por Jason Steffen do Fermilab, acaba de disponibilizar um artigo em que descreve a confirmação de 27 novos planetas, em 13 sistemas planetários, utilizando trânsitos detectados nos dados obtidos pelo telescópio Kepler. Normalmente, a confirmação dos candidatos planetários do Kepler envolve a observação da velocidade radial da estrela hospedeira em observatórios terrestres por forma a confirmar a existência de um puxão gravitacional sobre a estrela com a mesma periodicidade dos trânsitos.

Em certas condições, no entanto, a realidade de certos sistemas com múltiplos planetas pode ser verificada de forma independente usando apenas fotometria recolhida pelo Kepler. A técnica utilizada neste caso é designada de Transit Timming Variations ou TTV (Variações nos Instantes de Trânsito). Se um planeta estivesse isolado num sistema, os seus trânsitos ocorreriam com um período constante e seria possível determinar o instante central do trânsito com muita precisão. Num sistema com vários planetas, o instante central do trânsito de um dos planetas é influenciado pela interacção gravitacional com os restantes planetas do sistema. Umas vezes um planeta realiza trânsitos antes do instante previsto, outras vezes depois do instante previsto. A amplitude do atraso ou avanço depende da massa e distância dos outros planetas. O simples facto de existirem estes atrasos e avanços mostra que o sistema é realmente formado por corpos interagindo gravitacionalmente, no caso planetas. Portanto, a detecção de TTVs num sistema permite confirmar que os trânsitos observados se devem a planetas !

Esta técnica foi já utilizada anteriormente para confirmar a natureza planetária de sistemas como o Kepler-9, -11, -18, -36 e, mais recentemente, 21 planetas em 10 sistemas planetários: Kepler-23 a -32. O estudo agora apresentado, que utiliza dados obtidos durante mais tempo, algo importante para detectar claramente os TTVs e medir com precisão a amplitude do efeito, introduz 13 novos sistemas planetários: Kepler-48 a -60. A lista de sistemas pode ser vista na figura seguinte.

(Kepler-48 a -60. Crédito: Steffen et al.)

As colunas marcadas com setas vermelhas assinalam, da esquerda para a direita: o número Kepler do sistema, o raio do planeta relativamente à Terra, e o período orbital. À excepção do Kepler-60 em que foram confirmados 3 planetas (foram medidos TTVs para os 3), em todos os outros sistemas apenas 2 planetas foram confirmados, apesar de vários
deles apresentarem trânsitos de mais possíveis planetas que ainda não puderam ser confirmados (e.g., setas verdes na entrada para Kepler-48).

O quadro seguinte mostra as propriedades físicas básicas para as estrelas hospedeiras destes sistemas. As colunas marcadas com setas vermelhas assinalam, da esquerda para a direita: o número Kepler da estrela, a temperatura fotosférica em Kelvin (Sol = 5800 K), o raio da estrela (Sol = 1), e a massa da estrela (Sol = 1).

(As estrelas hospedeiras dos sistemas Kepler-48 a -60. Crédito: Steffen et al.)

A tabela inclui anãs vermelhas, e.g., Kepler-49 e -54, estrelas semelhantes ao Sol, e.g., Kepler-51 e -53, e estrelas gigantes mais evoluídas, e.g., Kepler-50 e -56. A quantidade “log g” é designada de “gravidade superficial” e é determinada por análise espectroscópica. Permite distinguir, para uma mesma temperatura, ou seja tipo espectral, estrelas mais ou menos evoluídas. Valores mais pequenos correspondem a estrelas maiores e portanto mais evoluídas.

Dignos de especial referência são as descobertas de 2 planetas em torno da estrela Kepler-56, uma gigante de tipo espectral K cerca de 3 vezes maior que o Sol, e o Kepler-59b, um planeta com dimensões semelhantes à Terra que orbita a estrela hospedeira, ligeiramente mais quente e maciça do que o Sol, com um período orbital de aproximadamente
12 dias. A esta distância da estrela o Kepler-59b deverá ser um verdadeiro inferno.

O artigo original pode ser visto aqui.