[Astronovas] A PRIMEIRA IMAGEM DE UM EXOPLANETA

[astronovas at oal.ul.pt]

A PRIMEIRA IMAGEM DE UM EXOPLANETA

Entre os desafios mais essenciais da astronomia moderna, obter directamente 
imagens de planetas extrasolares está certamente entre os primeiros da lista.
A obtenção de tais imagens permitiria aos cientistas estudar em detalhe a 
natureza física do objecto e, em particular, analisar a composição da sua 
atmosfera. O derradeiro objectivo dos astrónomos é aplicar estas análises a 
planetas com o tamanho da Terra, na esperança de detectarem um sinal indicador 
de vida extraterrestre.

Tal objectivo encontra-se ainda, no mínimo, a décadas de distância, visto que 
planetas do tamanho da Terra, e até mesmo de Júpiter, em torno de estrelas com 
a mesma idade que o Sol, são demasiado débeis para serem detectados com a 
tecnologia actual.

No entanto, grandes progressos podem ter lugar obtendo imagens de planetas 
gigantes em órbita de objectos muito mais novos que o Sol. É que planetas 
gigantes com algumas dezenas de milhões de anos são muito mais quentes e 
brilhantes do que os seus parentes mais velhos, e por isso podem ser detectados 
com maior facilidade. 

Estão em progresso várias observações que têm como principal objectivo a 
descoberta e obtenção de imagens directas de companheiros subestelares, anãs 
castanhas e exoplanetas, próximos de objectos muito jovens. No ano passado, uma 
equipa internacional de astrónomos revelou a primeira imagem de um planeta 
gigante companheiro de uma anã castanha. Nas imagens obtidas em Abril de 2004, 
foi detectada uma pequena "mancha de luz" na vizinhança próxima desta jovem anã 
castanha, designada 2M1207A. O companheiro ténue (2M1207b) é 100 vezes mais 
débil que a anã castanha. O espectro deste apresenta uma forte assinatura de 
moléculas de água. Baseados nas cores infravermelhas e nos dados espectrais, 
modelos de cálculo evolucionário levaram à conclusão que o 2M1207b é um planeta 
com 5 vezes a massa de Júpiter. 

Para ver uma concepção artística do sistema 2M1207 consulte:
http://www.oal.ul.pt/astronovas/planetas/exoplan1.jpg

Na imagem podemos observar à direita o planeta gigante 2M1207b e à esquerda a 
anã castanha 2M1207A.

Em Abril de 2004, as análises espectroscópicas e fotométricas indicaram um 
objecto de massa planetária próximo da estrela. Uma explicação alternativa, 
a de que o objecto débil detectado seria uma fonte de fundo não relacionada com 
a anã castanha (tal como um objecto extragaláctico ou uma estrela fria peculiar, 
com cores infravermelhas pouco usuais), pareceu muito pouco provável. 
Observações 
realizadas com o telescópio espacial Hubble, obtidas em Agosto de 2004 
(apenas 4 meses depois), confirmaram as observações do VLT/NACO. Observações 
adicionais, posteriores, foram requeridas para provar com toda a certeza que os 
dois objectos, 2M1207A e 2M1207b, de facto se moviam juntos no céu e, logo, 
estariam 
ligados um ao outro.

Estas observações adicionais foram realizadas pela mesma equipa de astrónomos 
europeus e americanos. Auxiliados novamente pelo VLT/NACO, a equipa obteve novas 
imagens em Fevereiro e Março de 2005 e mediram o movimento aparente no céu da 
jovem anã castanha. Foi determinada exactamente a posição relativa do planeta 
gigante em relação à anã castanha, para as três diferentes épocas 
(Abril 2004, Fevereiro e Março 2005).

Estas observações mostraram, com grande exactidão, que não existe variação na 
posição relativa entre os dois objectos. Isto é exactamente o que se pode 
esperar, durante um intervalo de tempo de um ano, se o 2M1207b estiver ligado 
gravitacionalmente à sua anfitriã, a 2M1207A.
Durante períodos mais alargados de tempo, deveria ver-se os dois objectos em 
órbita em torno um do outro. 

Este novo conjunto de medições, realizadas pelo NACO, confirmam que o 2M1207b é 
um companheiro, com massa planetária, da jovem anã castanha. A imagem revelada 
no ano passado é de facto a primeira imagem alguma vez obtida de um planeta fora 
do nosso sistema solar.

Ambos os objectos, o planeta gigante e a anã castanha, movem-se em conjunto. 
Foram observados durante um ano, e as novas imagens confirmam essencialmente as 
descobertas realizadas em 2004. Esta é a primeira vez que um planeta fora do 
nosso sistema solar é detectado tão longe de uma estrela ou anã castanha - quase 
duas vezes tão distante como a distância entre Neptuno e o Sol.

Para ver uma imagem do sistema 2M1207 consulte:
http://www.oal.ul.pt/astronovas/planetas/exoplan2.jpg

Podemos observar na imagem a anã castanha em tons azulados e o planeta gigante a 
vermelho.

Dadas as propriedades pouco usuais do sistema 2M1207, o planeta gigante muito 
provavelmente não se formou como os planetas do nosso sistema solar. Ao invés, 
terá sido formado da mesma forma que o Sol, devido a um colapso gravitacional 
repentino de uma nuvem de gás e poeira.

A primeira imagem de um exoplaneta foi agora obtida e confirmada, mantendo-se 
poucas dúvidas que nos próximos tempos outras se seguirão. O estudo detalhado de
um número crescente de exoplanetas com diferentes massas e propriedades orbitais
providenciará uma melhor visão dos modelos teóricos de formação e permitirá uma
oportunidade única de se aprender mais acerca da formação do sistema solar, 
acerca das nossas origens.

Esta descoberta representa o primeiro passo em direcção a um dos mais 
importantes objectivos da astrofísica moderna: caracterizar a estrutura física 
e composição química de planetas gigantes e terrestres.