Atualmente, apenas cerca de 1% das estrelas abrigam planetas gigantes ou anãs marrons que nossos telescópios podem fotografar diretamente. Essa raridade levanta uma questão: como descobrir esses objetos tão discretos, submersos na luz ofuscante de suas estrelas hospedeiras? Uma equipe de astrônomos acaba de realizar um avanço usando um método engenhoso que combina medições espaciais e a imagem de ponta do telescópio Subaru.
Dois novos objetos discretos foram assim identificados diretamente, um sendo um planeta gigante e o outro uma anã marrom. Essas descobertas são as primeiras do programa OASIS, que visa localizar objetos ocultos analisando os movimentos estelares. De acordo com o estudo publicado na
The Astronomical Journal, essa abordagem permite direcionar com precisão as estrelas cuja trajetória é perturbada pela gravidade de um companheiro invisível, antes de observá-las com instrumentos adaptativos.
Imagem do telescópio Subaru mostrando a descoberta do planeta HIP 54515 b, indicado pela seta, com a estrela hospedeira mascarada.
Crédito: T. Currie/Subaru Telescope, UTSA O planeta, denominado HIP 54515 b, encontra-se a 271 anos-luz na constelação de Leão. Com uma massa próxima a 18 vezes a de Júpiter, ele orbita sua estrela a uma distância comparável à de Netuno em relação ao Sol. Sua detecção foi possibilitada pelo sistema SCExAO do telescópio Subaru, que produz imagens extremamente nítidas corrigindo as turbulências atmosféricas (veja abaixo), permitindo distinguir o objeto apesar de sua proximidade aparente com a estrela.
O segundo objeto, HIP 71618 B, é uma anã marrom (veja abaixo) localizada a 169 anos-luz na constelação de Boieiro. Com uma massa equivalente a 60 vezes a de Júpiter, ela representa uma etapa intermediária entre os planetas e as estrelas, não possuindo massa suficiente para desencadear reações nucleares. Essas características a tornam um alvo ideal para futuras missões de observação.
Imagem de HIP 71618 B (indicada pela seta) tirada pelo telescópio Subaru. A estrela hospedeira do planeta está mascarada nesta imagem. Sua posição é indicada pelo símbolo de estrela. A imagem de alta resolução e a imagem sem texto estão disponíveis através dos links.
Crédito: T. Currie/Telescópio Subaru, UTSA
A anã marrom HIP 71618 B desempenha um papel particular para o futuro telescópio espacial Roman da NASA. Antes dessa descoberta, nenhum objeto atendia perfeitamente aos requisitos estritos para testar os coronógrafos do Roman, sistemas essenciais para imagear planetas semelhantes à Terra. HIP 71618 B preenche essa lacuna, pois seu brilho e sua posição são adaptados aos comprimentos de onda operacionais, validando assim as tecnologias necessárias para a busca de exoplanetas habitáveis.
O funcionamento da óptica adaptativa
A óptica adaptativa é uma tecnologia chave usada em telescópios como o Subaru para obter imagens nítidas a partir do solo. Ela corrige em tempo real as deformações causadas pela atmosfera terrestre, que embaçam a luz dos astros. Espelhos deformáveis ajustam sua superfície milhares de vezes por segundo, compensando as turbulências e permitindo distinguir objetos muito fracos perto das estrelas.
Sem essa correção, as observações diretas de planetas ou de anãs marrons seriam praticamente impossíveis, pois sua luz é submersa na de sua estrela hospedeira. Sistemas como o SCExAO no Subaru exploram essa técnica para atingir uma precisão inédita, essencial para estudar companheiros distantes. Isso torna possível a fotografia de objetos que, de outra forma, permaneceriam ocultos.
A aplicação da óptica adaptativa transforma a astronomia melhorando a resolução das imagens, comparável à que se obteria do espaço. Ela é usada em diversos projetos, da caça a exoplanetas ao estudo de galáxias distantes. Seu desenvolvimento continua a expandir os limites da observação, facilitando descobertas e preparando o terreno para missões futuras.
A natureza das anãs marrons
As anãs marrons são objetos celestes que se situam na fronteira entre os planetas gigantes e as estrelas. Elas se formam como estrelas, a partir de nuvens de gás e poeira, mas sua massa é insuficiente para desencadear a fusão nuclear do hidrogênio em seu núcleo. Isso as impede de brilhar de forma duradoura como as estrelas, deixando-as esfriar lentamente ao longo do tempo.
Com massas tipicamente compreendidas entre 13 e 80 vezes a de Júpiter, elas emitem uma fraca luz infravermelha devido ao calor residual de sua formação. Essa propriedade as torna detectáveis com instrumentos sensíveis, mas elas permanecem muito menos luminosas que as estrelas. Seu estudo ajuda os astrônomos a compreender os processos de formação estelar e planetária, pois representam um elo perdido na evolução dos sistemas.
A descoberta de anãs marrons como HIP 71618 B oferece oportunidades únicas para testar tecnologias astronômicas. Seu brilho moderado e sua distância em relação às estrelas hospedeiras as tornam alvos ideais para validar instrumentos como os coronógrafos, essenciais para buscar planetas semelhantes à Terra. Assim, elas desempenham um papel central no avanço da exploração espacial.
Fonte: The Astronomical Journal