O sistema mais fofo da Via Láctea acaba de revelar um novo planeta: WebCuriosos
A cerca de 2.600 anos-luz do nosso Sistema Solar habita um dos sistemas planetários mais peculiares de toda a galáxia.
Chamado Kepler-51descobriu-se em 2012 que a estrela anã amarela semelhante ao Sol tinha três exoplanetas em sua órbita; cada um deles, ao que parece, tem uma densidade mais leve que a do algodão doce, colocando-os todos em uma categoria de mundos super-fofos com um nome bastante adorável.
Agora os astrônomos encontraram um quarto e estão emocionados e entusiasmados.
“Planetas superpuff são bastante raros e, quando ocorrem, tendem a ser os únicos num sistema planetário,” diz a cientista planetária Jessica Libby-Roberts da Universidade Estadual da Pensilvânia.
“Se tentar explicar como três super puffs se formaram num sistema não fosse suficientemente desafiante, agora temos de explicar um quarto planeta, seja ele um super puff ou não. E também não podemos descartar planetas adicionais no sistema. “
A estranha natureza dos três exoplanetas conhecidos que orbitam Kepler-51 foi estabelecido em 2019quando as observações permitiram aos astrónomos fazer medições detalhadas dos raios e massas dos exoplanetas. Estas medidas foram, por sua vez, utilizadas para calcular as suas densidades, que a menos de 0,1 gramas por centímetro cúbico revelaram que os três mundos se enquadravam na categoria de super-sopro.
Uma equipa de astrónomos co-liderada por Libby-Roberts e Kento Masuda da Universidade de Osaka primeiro percebeu que poderia haver ainda mais no sistema do que aparenta quando se propuseram a capturar um desses três exoplanetas em trânsito. É quando o exoplaneta passa entre nós e a sua estrela, permitindo-nos fazer medições das propriedades planetárias com base na fraca diminuição da luz da estrela.
Como os tempos orbitais dos exoplanetas já tinham sido medidos, isto deveria ter sido bastante simples. Mas quando eles direcionaram os telescópios para o Kepler 51 para capturar o trânsito com o Observatório Apache Point (APO) e JWSTas coisas não correram conforme o planejado.
“Graças a Deus começamos a observar algumas horas antes para definir uma linha de base, porque chegaram 2h, depois 3h, e ainda não havíamos observado uma mudança no brilho da estrela com APO”, Libby-Roberts diz.
“Depois de reexecutarmos freneticamente os nossos modelos e examinarmos os dados, descobrimos uma ligeira queda no brilho estelar imediatamente quando começámos a observar com o APO, o que acabou por ser o início do trânsito – duas horas mais cedo, o que está muito além dos 15 minutos. janela de incerteza dos nossos modelos!”
Algo devia estar errado, então a equipe se esforçou para descobrir o que era. Eles examinaram cuidadosamente os dados sobre os tempos de trânsito obtidos pelo telescópio espacial TESS, da NASA, e observações de arquivo de vários telescópios terrestres. Eles também fizeram novas observações usando o Hubble e o Observatório Palomar.
Depois de rever cuidadosamente os seus números para se certificar de que não tinham sido cometidos erros, a única explicação que se ajustava a todos os dados era a presença de um quarto exoplaneta invisível, puxando gravitacionalmente os outros três numa intrincada dança orbital que influenciou os seus tempos de trânsito.
Este quarto exoplaneta seria denominado Kepler-51e. Os outros três são Kepler-51b, Kepler-51c e Kepler-51d.
“Realizámos o que é chamado de pesquisa de ‘força bruta’, testando muitas combinações diferentes de propriedades planetárias para encontrar o modelo de quatro planetas que explica todos os dados de trânsito recolhidos nos últimos 14 anos,” Masuda explica.
“Descobrimos que o sinal é melhor explicado se Kepler-51e tiver uma massa semelhante à dos outros três planetas e seguir uma órbita bastante circular de cerca de 264 dias – algo que esperaríamos com base em outros sistemas planetários. planeta mais massivo numa órbita mais ampla, embora pensemos que isso é menos provável.”
Como o Kepler-51e não foi observado em trânsito, é possível que sua órbita não esteja alinhada com o nosso ângulo de observação. Os trânsitos são necessários para calcular o raio estelar, o que significa que não sabemos quão grande pode ser ou qual é a sua densidade. Mas apenas existente em um sistema com três exoplanetas super-puff é uma estranheza.
Mais trabalho precisará ser feito para descobrir o que diabos está acontecendo com o sistema Kepler-51. Uma maneira de fazer isso será examinar as atmosferas dos mundos inchados em trânsito e ver exatamente do que eles são feitos – que é o trabalho que a equipe estava tentando fazer em primeiro lugar.
Como sempre, a análise continua.
A pesquisa foi publicada em O Jornal Astronômico.