Entenda o impacto da descoberta dos planetas orbitando a Estrela de Barnard

Após décadas de busca, astrônomos descobriram algumas das evidências mais fortes até agora de exoplanetas orbitando a Estrela de Barnard, o sistema estelar mais próximo da Terra. Os quatro planetas são classificados como sub-Terras porque cada um tem cerca de 19% a 34% da massa do nosso planeta, de acordo com uma nova pesquisa.

“É uma descoberta realmente emocionante — a Estrela de Barnard é nossa vizinha cósmica, e ainda assim sabemos tão pouco sobre ela. Mas estamos avançando com a precisão desses novos instrumentos de gerações anteriores”, disse o principal autor do estudo Ritvik Basant, aluno de doutorado em astronomia e astrofísica na Universidade de Chicago, em uma declaração.

A Estrela de Barnard, descoberta pelo astrônomo americano EE Barnard em 1916, é uma anã vermelha de massa baixa, um dos tipos mais comuns de estrelas.

Na última década, astrônomos descobriram que muitas dessas estrelas têm múltiplos planetas rochosos orbitando-as. Com isso, entra em cena o Maroon-X, um instrumento montado no telescópio Gemini North no Havaí, projetado para procurar exoplanetas orbitando anãs vermelhas. O instrumento procura planetas detectando a oscilação sutil das estrelas conforme a gravidade dos planetas em órbita puxa seus hospedeiros estelares, conhecida como técnica de velocidade radial.

Usando o Maroon-X, a equipe de estudo avistou o exoplaneta menos massivo já encontrado, e espera que isso leve à descoberta de mais exoplanetas subterrâneos em todo o cosmos.

Astrônomos acreditam que exoplanetas menores podem ter composição mais variada do que os exoplanetas maiores detectados até agora. Encontrar mundos mais minúsculos com os instrumentos mais recentes e altamente sensíveis pode abrir uma nova maneira de entender como os planetas se formam — e quais podem ser habitáveis para a vida.

Quatro mundos minúsculos

Os planetas são tão pequenos que são mais análogos a Marte, de acordo com Basant, e, quando comparados ao nosso sistema solar, cada um dos quatro está dentro da distância da órbita de Mercúrio.

Eles orbitam de perto a Estrela de Barnard, girando em torno de seu hospedeiro estelar em questão de dias, em comparação com o ano que a Terra leva para completar uma órbita ao redor do sol.

O planeta mais externo leva menos de sete dias para completar uma órbita, enquanto o planeta mais interno tem um período orbital de menos de três dias, disse Basant.

Proximidade a um preço

Os planetas estão tão próximos da estrela que suas superfícies provavelmente são quentes demais para serem habitáveis.

“Quando a estrela de Barnard era jovem e ativa… a estrela explodiu esses pequenos planetas com radiação X-UV, erupções frequentes e ventos densos. Por causa disso, esses planetas de tamanho inferior à Terra provavelmente não têm atmosferas, água e vida”, disse Edward Guinan, professor de astronomia e astrofísica na Universidade Villanova, na Pensilvânia, em um e-mail.

Planetas desse tamanho são amplamente inexplorados além do nosso sistema solar, o que o torna um passo significativo à medida que os astrônomos buscam planetas com massa da Terra ao redor de estrelas semelhantes ao Sol, disse Basant.

“Muito do que fazemos pode ser incremental, e às vezes é difícil ver o quadro geral. Mas encontramos algo que a humanidade esperançosamente saberá para sempre. Essa sensação de descoberta é incrível”, disse o coautor do estudo Jacob Bean, professor do departamento de astronomia e astrofísica da Universidade de Chicago.

A busca por planetas próximos

Embora o sistema Proxima Centauri seja o mais próximo do nosso sistema solar, a uma distância de 4,25 anos-luz, ele compreende três estrelas que circulam uma à outra, tornando a Estrela de Barnard o sistema estelar mais próximo. Agora, os astrônomos sabem que os planetas orbitam os dois sistemas estelares mais próximos do nosso sistema solar.

A Estrela de Barnard serviu como uma espécie de baleia branca para os astrônomos ao longo das décadas, enquanto eles tentavam encontrar evidências de planetas orbitando-a, apenas para serem refutados como falsos positivos mais tarde, “provavelmente devido à sensibilidade limitada de instrumentos anteriores”, disse Basant.

Muitos exoplanetas foram descobertos enquanto transitam, ou passam na frente de, sua estrela hospedeira, criando uma queda observável na luz das estrelas, sugerindo a presença de um planeta. Mas os planetas elusivos orbitando a Estrela de Barnard não transitam, o que significa que eles não passam na frente de sua estrela da perspectiva de telescópios na Terra e não podem ser detectados com observatórios espaciais poderosos como o Telescópio Espacial James Webb.

A equipe de pesquisa, liderada por Bean, capturou dados da Estrela de Barnard ao longo de 112 noites abrangendo um período de três anos. Os dados mostraram evidências de três planetas orbitando a Estrela de Barnard, dois dos quais haviam sido sugeridos anteriormente como planetas em potencial.

Os pesquisadores então combinaram suas descobertas com dados capturados usando o instrumento Espresso no Very Large Telescope no Chile por uma equipe diferente que escreveu um estudo em outubro de 2024. O conjunto de dados combinado confirmou a existência de um quarto exoplaneta.

“Observamos em diferentes horas da noite em dias diferentes. Eles estão no Chile; estamos no Havaí. Nossas equipes não se coordenaram entre si. Isso nos dá muita segurança de que esses não são fantasmas nos dados. É emocionante testemunhar a precisão de espectrógrafos de última geração como Maroon-X e Espresso. Sua capacidade de detectar planetas com massa abaixo da Terra pela primeira vez parece desbloquear um novo nível em um jogo, cheio de possibilidades desconhecidas”, disse Basant.

MAROON-X, que começou como um instrumento temporário de “visitante”, agora está sendo convertido em um permanente após suas detecções.

“Estou muito feliz em ver que os novos dados do Maroon-X fornecem uma confirmação independente do planeta b e dos candidatos c e d, e junto com os dados do Espresso, a análise torna a detecção significativamente mais robusta”, disse Jonay González Hernández, autor principal do artigo de outubro de 2024 e pesquisador do Instituto de Astrofísica de Canarias na Espanha.

“Finalmente, planetas reais foram descobertos ao redor da Estrela de Barnard após vários alarmes falsos nos últimos [50 anos]”, disse Guinan.

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