A notícia da década foi dada no dia 13 de Novembro

Fomalhaut b é o primeiro planeta extrasolar detectado através da luz visível

2008-11-18

Por Carlos F. Oliveira*

Fomalhaut b apanhado pelo Hubble é a notícia do ano para Carlos Oliveira
O dia 13 de Novembro de 2008 vai ficar para os anais da astronomia, e da ciência em geral. Pela primeira vez na história detectou-se directamente um planeta extrasolar através da luz visível.

* Estudante de doutoramento em Educação Científica com especialização em Astrobiologia, na Universidade do Texas em Austin nos EUA.

Há cerca de 2500 anos que se anda a falar sobre planetas extrasolares, ou exoplanetas, planetas que orbitam outras estrelas que não o Sol. Sabe-se que, pelo menos desde 500 A.C., seguidores da escola Pitagórica e, posteriormente, seguidores da escola Atomista defendiam o pluralismo astronómico – a existência de “outros mundos”, outros sistemas planetários, outros sóis, outras estrelas com planetas à volta e, quiçá, alguns desses planetas até serem como a Terra. Apesar de tudo, durante mais de 2000 anos estas ideias não passaram de especulações filosóficas.

Um Pouco de História

Só com o advento da espectroscopia estelar – que permite saber a composição química das estrelas –, na segunda metade do século XIX, estas ideias pluralistas ganharam uma face mais científica. Assim, foi sem surpresa que em 1863 um astrónomo alemão pensou ter detectado cinco planetas à volta da estrela Sirius. Durante os 130 anos seguintes, muitos outros astrónomos reivindicaram ter evidências indirectas para a existência de planetas extrasolares – o mais notório será Peter Van de Kamp, na década de 1960, que apontou irregularidades nas órbitas das estrelas 61 Cigny, Lalande 21185 e Barnard como evidências para a existência de planetas à volta de cada uma delas. Nenhuma das reivindicações foi comprovada, e assim continuamos sem saber da existência de exoplanetas; no entanto, o método indirecto para os detectar prosperou.

Em 1988, os astrónomos canadianos Bruce Campbell, G. A. H. Walker e S. Yang utilizaram o método da velocidade radial para afirmar que tinham detectado um planeta a orbitar a estrela Gamma Cephei. No entanto, não era possível confirmar essa detecção. Só aconteceu em 2003.

Dale Frail, da National Radio Astronomy Observatory

Em 1992, os astrónomos Aleksander Wolszczan e Dale Frail anunciaram a descoberta de planetas à volta do pulsar PSR 1257+12. Esta foi a primeira descoberta confirmada de exoplanetas; no entanto, como se pensa que esses planetas ter-se-iam formado somente após a “morte” da estrela, como supernova, não se deu grande importância à descoberta. Continuava a não ser possível confirmar planetas a orbitar estrelas da sequência principal, como o Sol.

Até que a 6 de Outubro de 1995, Michel Mayor e Didier Queloz, da Universidade de Genebra, anunciaram a descoberta confirmada do primeiro planeta extrasolar a orbitar uma estrela da sequência principal, 51 Pegasi. Um marco histórico que mudou a nossa visão do Universo. Estava oficialmente confirmada a existência de planetas a orbitar estrelas semelhantes ao Sol. A especulação deu, finalmente, lugar à realidade.

Sabe-se hoje da existência de 326 planetas extrasolares; ou melhor, candidatos a planetas extrasolares já que em vários deles ainda não há certeza se realmente são planetas ou anãs castanhas. A maioria dos planetas descobertos são gigantes, maiores até que o maior planeta no nosso sistema solar, Júpiter, e encontram-se bastante perto da sua estrela, mais perto até que Mercúrio está do nosso Sol. Em somente 13 anos passou-se de 0 para 326 exoplanetas conhecidos, e certamente que nos próximos anos mais algumas centenas serão descobertos.

Métodos de Detecção de Planetas Extrasolares

O astrónomo polaco Aleksander Wolszczan

A grande maioria dos exoplanetas foram detectados através de métodos indirectos. Estes não permitem detectar e estudar um planeta directamente, mas infere-se a sua existência e propriedades através de irregularidades notadas noutros objectos próximos, nomeadamente na estrela-mãe.

Os métodos indirectos actuais são: astrometria, velocidade radial, trânsito, microlente gravitacional, disco circunstelar, cronometria de pulsares, entre outros que estão a ser desenvolvidos actualmente.

Os três primeiros métodos são os mais comuns e consistem basicamente em detectar oscilações - mudança de posição e movimentos - da estrela, ou perceber-se uma diminuição do brilho da estrela, e a partir daí, pelo que acontece à estrela, infere-se a existência de planetas.

A primeira imagem de um exoplaneta

Em Julho de 2004, com confirmação em 2005, houve pela primeira vez uma detecção directa de um planeta extrasolar: 2M1207b. Pela primeira vez “viu-se” um exoplaneta e tirou-se-lhe uma fotografia! Na altura, as agências noticiosas e os meios de comunicação social anunciaram esta descoberta como sendo a primeira vez que se via a luz de planetas extrasolares. No entanto, as coisas não eram assim tão simples ou entusiasmantes. O planeta descoberto orbita uma anã castanha e não uma estrela, e formou-se por colapso gravitacional (como as estrelas) e não por acrecção (como os planetas). Por outro lado, quando as pessoas lêem “luz” pensam imediatamente em luz visível, mas o que se detectou foi radiação/luz infravermelha, vulgarmente designada por calor. Ou seja, esta descoberta foi importante em termos científicos, e foi realmente a primeira imagem directa de um exoplaneta, mas ainda não era bem aquilo que esperávamos.

A 13 de Novembro de 2008, foi anunciada a primeira detecção directa de um sistema planetário. Pela primeira vez, tem-se fotografias de vários planetas a orbitar uma só estrela. Esta detecção directa foi feita através de radiação infravermelha. Três planetas gigantes e maciços (10, 10, e 7 vezes a massa de Júpiter) foram observados a orbitar a grandes distâncias (24, 37, e 67 unidades astronómicas) a estrela-mãe. A jovem estrela que teve esta distinção chama-se HR 8799, tem somente 60 milhões de anos, está a 130 anos-luz da Terra, é cerca de 50 por cento maior que o nosso Sol, e a sua luminosidade é cinco vezes superior à do Sol.

A detecção directa através de luz infravermelha é possível quando os planetas são gigantes, maciços, estão bastante longe da estrela-hospedeira, e são ainda jovens (têm uma temperatura alta e emitem intensamente radiação infravermelha). Até hoje, conhecem-se nove planetas extrasolares detectados directamente por radiação infravermelha, popularmente conhecida por calor.

Fomalhaut b

Se é certo que o dia 13 de Novembro de 2008 já estava a ser especial em termos astronómicos, o melhor ainda estava para vir! Para o princípio da tarde estava anunciada uma conferência de imprensa para dar conta de uma descoberta importante feita com o Telescópio Espacial Hubble. E a conferência não desiludiu, muito pelo contrário!

A descoberta sensacional é de que o Hubble fez a primeira detecção directa na luz visível de um planeta extrasolar. Pela primeira vez na história, observou-se e tirou-se fotos na luz visível – popularmente conhecida por luz, da mesma que vemos com os nossos olhos -, a um exoplaneta.

Paul Kalas

Para a descoberta, o coronógrafo existente no Hubble bloqueou a luz da estrela, permitindo a observação do planeta que a orbita. O astrónomo Paul Kalas, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, estudava a estrela-mãe há 15 anos, mas só recentemente conseguiu observar e fotografar o planeta – e a sua equipa fê-lo por duas vezes, já que era preciso confirmar o movimento orbital do planeta, obtendo as fotos em 2004 e 2006. O trabalho de uma vida foi recompensado. Não admira que ele tenha dito que quando se deu conta da descoberta ia tendo um enfarte!

A estrela hospedeira é a Fomalhaut, que se encontra a 25 anos-luz de distância de nós, na direcção da constelação Peixe Austral, tem somente 200 milhões de anos e um prazo de vida de mil milhões de anos (comparando com o Sol que tem 5 mil milhões de anos e um prazo de vida de 10 mil milhões de anos), é mais quente, um pouco maior, e 16 vezes mais luminosa que o nosso Sol. O planeta tem o nome Fomalhaut b, terá o mesmo tamanho e de 30 por cento a duas vezes a massa de Júpiter, terá anéis à sua volta que serão muitos mais vastos que os de Saturno, tem cerca de 100 milhões de anos (comparando com a Terra que tem 4,5 mil milhões de anos) e encontra-se a uma distância de 119 unidades astronómicas (UA) de Fomalhaut (1 UA é a distância Terra - Sol), o que é cerca de 10 vezes a distância de Saturno ao Sol ou 4 vezes a distância de Neptuno (o nosso planeta mais distante) ao Sol – quanto mais longe um planeta está da estrela-mãe, mais tempo leva a completar uma órbita, e daí que o ano em Fomalhaut b demora 872 anos terrestres.

A existência do planeta não é surpreendente; já se dava como hipótese haver planetas em órbita da estrela Fomalhaut desde que na década de 1980 se detectou discos de poeira, o que se assumiu como levando a planetas em formação à volta da estrela; além de que o estudo dessa poeira permitiu detectar um anel que mostrava algumas irregularidades – sinal de um planeta próximo. Daí que o planeta já estava previsto como hipótese desde 2005.

Mas a importância da descoberta não está no planeta em si, mas sim no método utilizado. Pela primeira vez viu-se (e fotografou-se) a luz, visível, de um planeta extrasolar. E ao se ter imagens ópticas do planeta, criou-se um momento histórico. Esta é uma descoberta que irá para os livros de astronomia, e será provavelmente a notícia astronómica do ano... ou da década!

Comentários

valkiria paula silva, em 2010-06-20 às 18:46, disse:
eu acho isso muito interessante,porque eu só tenho 11 anos de idade e quero muito mesmo ser astrônoma e cientista então já vou adiantando meus estudos sobre esse assunto pesquisando nesses sites

Francisco Jairo Morais Ferreira Gomes, em 2010-04-05 às 19:12, disse:
muito bom.

Carlos F. Oliveira, em 2008-11-20 às 01:40, disse:
Caro Alexandre,
Penso que haverá uma falha de interpretação.
Na década de 90, a descoberta principal terá sido confirmarmos a existência de planetas extrasolares.
Na primeira década do século XXI, penso que é esta a notícia mais importante. Finalmente, vimos (no visível) planetas extrasolares.
Na segunda década do século XXI, dou-lhe razão. A descoberta de planetas como a Terra será a grande descoberta espacial da década. A única dúvida que tenho é: o que são "planetas como a Terra"? Com a mesma massa? Com o mesmo tamanho? Com atmosfera semelhante? Com vida? Com vida complexa? Com vida humanóide?
Duvido que seja pela órbita, e em torno de um "outro Sol". Pode-se argumentar que Vénus preenche estes requesitos (e outros em cima), e, se é certo que tudo o que encontrarmos é positivo, em termos de imaginação não é de outros Vénus que andamos à procura...
abraço!

Alexandre, em 2008-11-18 às 22:06, disse:
Também não é preciso exagerar... A noticia da década estamos ainda à espera dela, vai ser a descoberta do primeiro planeta do tipo da Terra numa órbita idêntica à da Terra em torno de uma estrela como o Sol. A haver, tal como se espera, temos tecnologia para a descobrir em menos de 10 anos!