A estrela HR8799, na constelação de Pégaso, tornou-se mundialmente conhecida em 2008 quando foram publicadas as primeiras imagens do seu sistema planetário, obtidas com os telescópios Keck e Gemini. Demos conta desse momento histórico, e da subsequente descoberta de mais um planeta no sistema, em 2010, em vários artigos no AstroPT.
(O sistema planetário de HR8799. São visíveis 4 planetas, o último dos quais descoberto em 2010. Crédito: telescópio Keck)
Em 2009, David Lafreniere, da Universidade de Montreal, utilizou uma nova técnica de processamento de imagem para detectar o planeta mais exterior do sistema em imagens de arquivo do telescópio Hubble, datadas de 1998, e obtidas com o instrumento NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer). A técnica utilizada faz uma análise sofisticada da imagem removendo a contribuição proveniente da estrela central, tornando os planetas visíveis. Lafreniere utilizou um conjunto de estrelas de referência na imagem para calcular mais precisamente a posição do centro de HR8799 na imagem, permitindo eliminar mais eficientemente a contribuição de luz devida à estrela.
Agora, uma nova análise das mesmas imagens por Remi Soummer, do Space Telescope Science Institute, permitiu detectar os três planetas mais exteriores do sistema. O quarto planeta não pode ser detectado pois encontra-se sob o disco do coronógrafo utilizado pelo NICMOS para bloquear a luz da estrela central. Soummer expandiu o trabalho de Lafreniere, utilizando um conjunto alargado de 466 imagens de estrelas de referência, obtidas ao longo de 10 anos de observações com o NICMOS e coleccionadas por Glenn Schneider da Universidade do Arizona. A precisão extra obtida permitiu a remoção total do padrão de difracção devido ao suporte do espelho secundário do Hubble e o aumento do contraste da imagem. Esta melhoria na qualidade da imagem permitiu, por sua vez, a detecção de três dos planetas do sistema. De notar que os planetas são cerca de 100 mil vezes menos brilhantes do que a estrela hospedeira nos comprimentos de onda do infravermelho captados pelo NICMOS !
(A imagem de HR8799 antes do processamento. Crédito: NASA, ESA, and R. Soummer (STScI))
(A mesma imagem depois de removida a contribuição de luz proveniente de HR8799, mostrando os planetas “b”, “c” e “d”. Crédito: NASA, ESA, and R. Soummer (STScI))
A importância destas imagens de arquivo reside no facto de permitir a observação das posições relativas dos planetas há mais de dez anos atrás, possibilitando assim a detecção do seu movimento orbital e o cálculo mais preciso das suas órbitas e massas. Os planetas têm períodos orbitais aproximados de 100, 200 e 400 anos, pelo que para detectar o movimento orbital é necessário observar o sistema durante um período prolongado. As novas imagens, quando comparadas com imagens mais recentes, mostram que o planeta mais exterior (“b”) praticamente não mudou de posição, ao passo que o planeta seguinte (“c”) já se moveu um pouco e o planeta mais interior dos três (“d”) já percorreu um arco significativo na sua órbita.
(O movimento orbital dos planetas “b”, “c” e “d” observado combinando 10 anos de imagens de HR8799. Crédito: NASA, ESA, and A. Feild (STScI))
Dado o sucesso desta técnica, Soummer planeia agora aplicá-la a cerca de 400 outras estrelas observadas com o NICMOS e cujas imagens estão no arquivo do Hubble. A ideia é identificar potenciais novos planetas em torno de outras estrelas que poderão depois ser confirmados em grandes telescópios na superfície terrestre, equipados com sofisticados coronógrafos e sistemas de óptica adaptativa.
Podem ver a notícia original aqui.
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