Projecto HEK Descobre Primeiro Planeta em Dados do Kepler

O astrofísico David Kipping lidera o projecto HEK (The Hunt for Exomoons with Kepler) que tem como objectivo descobrir luas em torno de planetas detectados pelo telescópio Kepler usando variantes das técnicas TTV (Transit Timming Variations – Variações nos Instantes de Trânsito) e TDV (Transit Duration Variation – Variação na Duração dos Trânsitos). Em grande parte estas variantes foram desenvolvidas por Kipping durante o seu doutoramento no University College em Londres.

O projecto acaba de publicar a sua primeira descoberta na revista Science e, apesar de não se tratar de uma exo-lua, é notável. O artigo, cujo primeiro autor é David Nesvorny, do Southwest Research Institute no Colorado, um dos membros da equipa do HEK, descreve a detecção de um novo planeta, possivelmente dois, em torno da estrela KOI-872. Trata-se de uma estrela menos maciça (90% da massa), mais pequena (95% do raio), mais rica em metais (2.5 vezes) e mais evoluída do que o Sol, situada a cerca de 2700 anos-luz.

A análise das curvas de luz da KOI-872 obtidas pelo Kepler tinha já permitido a descoberta dos trânsitos do KOI-872b, um planeta gigante com uma massa de 0.8Mj (Mj = massa de Júpiter) que a orbita com uma periodicidade de 33.6 dias. Mas havia algo de estranho nos dados. O KOI-872b realizava trânsitos umas vezes antes, outras vezes depois, do instante previsto. A amplitude máxima destes atrasos e avanços atingia as 2 horas.

(As variações nos instantes de trânsito do KOI-872b que levaram à descoberta do planeta KOI-872c. Crédito: Southwest Research Institute)

Nesvorny e os colegas analisaram a dinâmica do sistema através de um simulador em computador e demonstraram que o efeito é devido a um outro planeta no sistema, agora designado de KOI-872c, com 0.37Mj (Saturno = 0.3Mj) e um período orbital de 57.0 dias, portanto numa órbita exterior à de KOI-872b. Este planeta não realiza trânsitos porque a sua órbita está ligeiramente mais inclinada do que a do KOI-872b vista da Terra.

(Os planetas KOI-872b e KOI-872c em órbita da sua estrela hospedeira. Crédito: Southwest Research Institute)

Mas os dados do Kepler reservavam mais surpresas. A equipa reconheceu um outro sinal devido aos trânsitos de um terceiro planeta no sistema, uma Super-Terra com 1.7Rt (Rt = raio da Terra) e um período orbital de 6.8 dias. Este planeta tinha escapado à pipeline de software desenvolvida pela equipa da missão Kepler e que tinha detectado o KOI-872b. A profundidade dos trânsitos da Super-Terra é bastante menor do que a dos trânsitos do KOI-872b e o software poderá ter sido ludibriado pelas variações nos instantes de trânsito que descrevemos.

Esta descoberta põe em evidência o poder dos dados recolhidos pelo Kepler, quando combinados com técnicas baseadas na análise da dinâmica dos sistemas, para a detecção de mais planetas e determinação das suas características. Podem ver a notícia original aqui e o resumo do artigo na revista Science aqui.