Para o TESS da NASA, eclipses estelares lançam luz sobre possíveis novos mundos

Um estudo dos dados do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA sobre pares estelares submetidos a eclipses mútuos descobriu mais de duas dúzias de candidatos a exoplanetas, ou mundos além do nosso sistema solar. Este método permite que a missão localize planetas que de outra forma não conseguiria detectar.

A data, TESS descobriu 885 exoplanetas confirmados e identificou mais de 7.900 candidatos, quase todos encontrados porque os planetas passam na frente das suas estrelas da nossa perspectiva. Estes eventos, chamados trânsitos, produzem uma queda pequena e regular no brilho da estrela hospedeira do planeta. O TESS também observa dezenas de milhares de estrelas binárias eclipsantes – duas estrelas em órbita que se eclipsam alternadamente a partir do nosso ponto de vista. Os astrónomos podem detectar a atração gravitacional dos exoplanetas nestes sistemas medindo cuidadosamente o momento exato de muitos eclipses. Antes do novo estudo, as descobertas dos aposentados da NASA Missão Kepler e outras instalações registraram 16 transitando mundos em torno de estrelas bináriasenquanto o TESS encontrou mais dois.

“Identificar trânsitos em sistemas binários é claramente um desafio, mas gostaríamos de saber mais sobre a gama de planetas que podem se formar em torno de duas estrelas ligadas gravitacionalmente”, disse a líder do estudo, Margo Thornton, doutoranda na UNSW (Universidade de Nova Gales do Sul) em Sidney. “Portanto, desenvolvemos uma pesquisa para procurar planetas usando eclipses estelares que não se limita à orientação da órbita do planeta.”

UM papel descrevendo as descobertas publicadas em 4 de maio na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Para planetas localizados em sistemas binários, a orientação da órbita do planeta pode nos dizer como esse sistema se formou. Alguns modelos de formação planetária em sistemas binários sugerem que os planetas se formam principalmente perto do plano formado pelas duas estrelas em órbita, aumentando a probabilidade de binários hospedarem mundos em trânsito. Mas outros modelos indicam um processo de formação muito mais desordenado, com o par estelar a movimentar os seus planetas jovens em trajectórias mais largas e inclinadas, com muito menos probabilidade de sofrerem trânsitos.

O momento dos eclipses estelares pode mudar gradualmente através das interações das marés e rotacionais entre as estrelas, dos efeitos da relatividade geral e da presença de outras massas invisíveis, como planetas, no sistema. Todas essas forças fazem com que todo o plano orbital do binário gire ou precesse, e isso, por sua vez, altera o tempo do eclipse.

“A chave para calcular todas estas diferentes influências é o longo e rico conjunto de observações disponíveis no TESS”, disse o co-autor Benjamin Montet, professor associado da Scientia na UNSW Sydney. “Depois de analisar 1.590 binários com pelo menos dois anos de dados do TESS, encontramos 27 com candidatos a planetas que agora aguardam confirmação.”

Desde que as operações científicas começaram em 2018, o TESS cobriu o céu observando grandes áreas, chamadas setores, durante quase um mês. Atualmente, as câmeras da missão capturam uma única imagem de todo o setor, medindo 24 por 96 graus, aproximadamente a cada 3 minutos, com observações ainda mais rápidas dos alvos selecionados.

As massas dos novos candidatos permanecem incertas, mas a equipa estima que o mundo mais pequeno possa conter apenas 12 massas terrestres, com o maior atingindo cerca de 3.200 Terras, ou cerca de 10 vezes a massa de Júpiter. A confirmação destes planetas exigirá futuras observações terrestres que meçam com precisão as velocidades das estrelas hospedeiras, o que revelará os ligeiros puxões gravitacionais de quaisquer planetas possíveis.

“A missão TESS foi construída para encontrar planetas em trânsito e é óptimo ver como as mesmas medições estão a conduzir descobertas muito além da sua missão original,” disse Allison Youngblood, cientista do projecto TESS no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. “A recolha contínua de dados da missão é um tesouro que permite novas descobertas numa vasta gama de tópicos astronómicos, desde asteróides no sistema solar até galáxias activas alimentadas por buracos negros no universo distante.”

Você poderá descobrir o próximo exoplaneta! Junte-se ao Caçadores de planetas TESS projeto de ciência cidadã, e você aprenderá como ler curvas de luz – gráficos de dados de luz de estrelas distantes – para encontrar sinais reveladores de exoplanetas em órbita.

Por Francisco Reddy
Centro de Voo Espacial Goddard da NASACinturão Verde, Maryland.

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Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, Greenbelt, Maryland.

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