Encontrado primeiro planeta em torno de uma gémea solar pertencente a um enxame estelar

Busca de seis anos efectuada com o HARPS descobre três novos planetas em Messier 67

Esta impressão artística mostra um dos três planetas recentemente descobertos no enxame estelar Messier 67. Neste enxame as estrelas têm todas cerca da mesma idade e composição química do Sol, o que faz deste local um laboratório perfeito para estudar quantos planetas se formam num ambiente tão populado. São conhecidos muito poucos planetas em enxames e este possui a particularidade adicional de estar a orbitar uma gémea solar – uma estrela que é, em todos os aspectos, praticamente idêntica ao Sol.
Créditos: ESO / L. Calçada

Os astrónomos utilizaram o detector de planetas HARPS do ESO, no Chile, assim como outros telescópios, para descobrir três planetas em torno de estrelas pertencentes ao enxame estelar aberto Messier 67.
Embora mais de um milhar de planetas fora do Sistema Solar seja já conhecido, apenas alguns foram descobertos em enxames estelares.
Curiosamente, um destes novos exoplanetas orbita uma estrela rara. Trata-se duma gémea solar – uma estrela que é, em todos os aspectos, praticamente idêntica ao Sol.

Sabemos hoje que os planetas que orbitam estrelas fora do Sistema Solar são muito comuns. Têm-se detectado planetas em torno de estrelas de várias idades e composições químicas, espalhados um pouco por todo o céu. No entanto, e até agora, têm-se encontrado muito poucos planetas no interior de enxames estelares, o que é relativamente estranho já que a maioria das estrelas nasce precisamente no seio destes enxames. Os astrónomos têm-se perguntado se este facto não significará que existe algo diferente na formação planetária em enxames estelares que explique esta estranha escassez.

( (…) não foram encontrados planetas em enxames globulares e encontraram-se menos de seis em enxames abertos. Descobriram-se também, nos últimos dois anos, exoplanetas nos enxames NGC 6811 e Messier 44 e mais recentemente detectou-se um no brilhante enxame próximo das Hyades.)

Anna Brucalassi (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Alemanha), autora principal deste novo estudo, e a sua equipa quiseram investigar este assunto. “No enxame estelar Messier 67 as estrelas têm todas a mesma idade e composição do Sol, o que torna este local um laboratório perfeito para estudar quantos planetas se formam num ambiente tão populado e investigar se se formam essencialmente em torno de estrelas de maior ou de menor massa.”

A equipa utilizou o instrumento HARPS, o detector de planetas montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, no Observatório de La Silla. Os resultados foram complementados com observações efectuadas por outros observatórios do mundo. A equipa monitorizou cuidadosamente 88 estrelas seleccionadas no enxame Messier 67, durante um período de seis anos, procurando os pequeníssimos movimentos das estrelas, que se aproximam ou afastam da Terra, e que revelam a presença de planetas na sua órbita.

Este enxame situa-se a cerca de 2500 anos-luz de distância na constelação do Caranguejo e contém aproximadamente 500 estrelas. Muitas das estrelas do enxame são mais ténues do que as que são normalmente alvo de buscas de exoplanetas, por isso tentar detectar o sinal muito fraco dos possíveis planetas levou o HARPS aos seus limites.

Foram descobertos três planetas, dois em órbita de estrelas semelhantes ao Sol e um em órbita de uma estrela gigante vermelha, mais evoluída e de maior massa. Os primeiros dois planetas têm ambos um terço da massa de Júpiter e orbitam as suas estrelas hospedeiras em sete e cinco dias, respectivamente. O terceiro planeta demora 122 dias a completar a sua órbita e possui mais massa que Júpiter.

O primeiro destes planetas mostrou estar em órbita de uma estrela extraordinária – uma das mais similares gémeas solares identificada até hoje, praticamente idêntica ao Sol (as gémeas solares são as mais parecidas ao Sol, uma vez que apresentam massas, temperaturas e abundâncias químicas muito similares). Esta é a primeira gémea solar situada num enxame onde se encontrou um planeta em sua órbita.

Dois dos três planetas são do tipo “Júpiter quente” – planetas comparáveis a Júpiter em termos de tamanho, mas muito mais próximo das suas estrelas progenitoras e consequentemente muito mais quentes. Os três planetas situam-se mais perto das suas estrelas do que a zona habitável, local onde pode existir água no estado líquido.

“Estes novos resultados mostram que os planetas nos enxames estelares abertos são tão comuns como em torno de estrelas isoladas – no entanto, não são fáceis de detectar,” acrescenta Luca Pasquini (ESO, Garching, Alemanha), co-autor do novo artigo científico que descreve este trabalho (esta taxa de detecção de 3 planetas numa amostra de 88 estrelas no Messier 67 encontra-se próximo da frequência média de planetas detectados em torno de estrelas que não são membros de enxames). “Os novos resultados contrastam com trabalho anterior que não conseguiu detectar planetas em enxames, mas corrobora com algumas observações mais recentes. Vamos continuar a observar este enxame para descobrir como é que as estrelas, com e sem planetas, diferem em massa e composição química.”

Este é um artigo do ESO, que pode ser lido, aqui.