MENSAGEIRO SIDERAL Com catálogo brasileiro, Hubble detecta engorda de exoplaneta em formação

Um grupo de astrônomos nos EUA e na China usou o Telescópio Espacial Hubble para observar diretamente um exoplaneta do porte de Júpiter em pleno processo de formação e estimar quanta massa ele está agregando a cada ano. Isso graças ao trabalho de pesquisadores brasileiros, que usaram o Observatório Pico dos Dias, em Brasópolis (MG), para catalogar o sistema em primeiro lugar.

A estrela PDS 70 é uma das muitas listadas na Pico dos Dias Survey, iniciativa nacional nascida em 1989 para buscar astros estelares jovens. Localizada a aproximadamente 370 anos-luz da Terra, na constelação do Centauro, ela tem algo como 5 milhões de anos, cerca de 82% da massa do Sol e dois exoplanetas já catalogados, ambos observados diretamente com o VLT, do ESO (Observatório Europeu do Sul), em meio a um disco protoplanetário. Ou seja, esses são planetas ainda em estágio final de formação. E agora, com os dados do Hubble, foi possível estimar o atual ritmo de crescimento do mais interno deles, PDS 70b.

As observações foram feitas em duas faixas do espectro eletromagnético, uma delas a famosa linha H-alfa, na parte do visível (emitida quando um elétron desce do terceiro para o segundo nível num átomo de hidrogênio), e outra no ultravioleta. Com isso, o grupo liderado por Yifan Zhou, da Universidade do Texas em Austin, fez o primeiro imageamento direto de um exoplaneta em ultravioleta, além de monitorar seu brilho ao longo de cinco meses.

A ideia era basicamente usar as medições em dois comprimentos de onda para conseguir estimar o que era brilho em razão do próprio calor de formação e o que vinha de um excedente, resultado de mais gás e poeira caindo nele.

Foram 18 órbitas do Hubble, com as observações distribuídas em 6 blocos de 3 órbitas consecutivas, entre fevereiro e julho de 2020. O sucesso veio graças a uma nova técnica que envolveu variar o ângulo de visada do telescópio a cada passagem e reconstruir as imagens por pós-processamento.

Graças a isso, os pesquisadores puderam estimar que o planeta PDS 70b está acrescentando massa a um ritmo de 14 bilionésimos de uma massa de Júpiter por ano, resultado que publicaram no periódico Astronomical Journal. Pode parecer pouco, mas ele já tem mais ou menos a mesma massa de Júpiter, orbitando a 22 unidades astronômicas da estrela (cerca de quatro vezes a distância do nosso Júpiter ao Sol).

Já o planeta c é ainda maior, com 4,4 massas de Júpiter, e mais distante, orbitando a 30 unidades astronômicas do astro central. Apesar disso, não foi detectado pelas observações. Ou melhor, até foi, mas com baixa significância estatística, que impedia de distingui-lo de um falso positivo. É apenas um lembrete de como os cientistas estão levando ao limite os atuais telescópios, entre eles o Hubble, na tentativa de compreender minuciosamente como se formam os planetas.