Uma equipa internacional, da qual inclui vários astrofísicos do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, deram a conhecer a descoberta de um exoplaneta (Barnard b), com metade da massa de Vénus, a apenas seis anos-luz do nosso Sol.
A estrela de Barnard é a segunda mais próxima da nossa estrela, depois do sistema triplo Alfa Centauri, mas é o sistema estelar mais próximo com apenas uma estrela.
A equipa internacional usou dados obtidos com o espectrógrafo ESPRESSO3 para descobrir o planeta em órbita da estrela de Barnard.
A descoberta do Barnard b, com base no método das velocidades radiais, foi publicada esta terça-feira na revista Astronomy & Astrophysics e resultou de dados obtidos em mais de 150 observações com o ESPRESSO, instalado no VLT do Observatório Europeu do Sul (ESO), e ao longo de cerca de cinco anos.
André Silva (IA & Dep. de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), um dos co-autores do artigo, comenta: “Esta descoberta mostra, mais uma vez, que o método das velocidades radiais é uma ferramenta fulcral para a descoberta de exoplanetas leves e potencialmente na zona habitável”.
O Método das Velocidades Radiais deteta exoplanetas medindo pequenas variações na velocidade (radial) da estrela, devidas ao movimento que a órbita desses planetas imprime na estrela.
A descoberta foi confirmada recorrendo a dados de outros instrumentos especializados na procura de exoplanetas, como o HARPS6, o HARPS-N e o CARMENES.
André Silva acrescenta: “A utilização de uma nova técnica, desenvolvida durante a minha tese de doutoramento, permite uma maior precisão na medição da velocidade radial e tem potenciado este tipo de deteções nos últimos anos”.
A título de exemplo, a variação de velocidade que o movimento da Terra imprime no Sol é de apenas 10 cm/s (cerca de 0,36 km/h). Com este método é possível determinar o valor mínimo da massa do planeta. Em conjunto com o método dos trânsitos, é possível determinar a densidade do planeta, e com essa informação, fazer uma estimativa da sua composição
“Mesmo que tenha demorado muito tempo, estivemos sempre confiantes que iríamos encontrar alguma coisa”, comenta Jonay González-Hernández do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), o primeiro autor do artigo.
A equipa tinha como objetivo procurar planetas na zona de habitabilidade da estrela de Barnard, uma anã vermelha. Este tipo de estrelas são frequentemente alvo de observações, pois são mais pequenas e menos quentes do que o nosso Sol, sendo por isso mais fácil detetar planetas rochosos de menor massa em seu redor.
O Barnard b demora pouco menos de três dias e quatro horas para completar uma órbita e está cerca de 20 vezes mais próximo da sua estrela-mãe do que Mercúrio está do Sol. Mas como a estrela de Barnard é 2500 graus menos quente do que o Sol, o planeta tem uma temperatura a rondar os 125 °C - ainda assim demasiado quente para poder suster água líquida, o que o coloca fora da zona de habitabilidade da estrela de Barnard.
A Zona de Habitabilidade é a faixa em torno da estrela em que as temperaturas são suficientemente amenas para que possa existir água no estado líquido à superfície de um planeta rochoso.
Além de confirmar este exoplaneta, a equipa detetou ainda indícios de mais três candidatos que podem orbitar a estrela de Barnard, mas serão precisos mais dados para confirmar a sua existência. A estratégia do IA na área da deteção e caracterização de exoplanetas, atualmente em plena implementação com os espectrógrafos ESPRESSO E NIRPS8 e com a missão espacial Cheops (ESA), irá continuar no futuro próximo, com a próxima geração de instrumentos e missões espaciais com forte envolvimento do IA. Isto inclui as missões espaciais da ESA PLATO e ARIEL, com lançamentos previstos para 2026 e 2029, respetivamente, e com o espectrógrafo ANDES9 previsto entrar em funcionamento no início da década de 2030, quando for instalado no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO).
Todos estes estudos estão a preparar a equipa do IA para os próximos grandes passos, onde instrumentos como o ANDES terão um papel fundamental. É expectável que o ANDES lhes permita a deteção de substâncias químicas nas atmosferas de planetas semelhantes à Terra, o que abre a porta à deteção de biomarcadores.
“O ESPRESSO está-nos a permitir abrir caminho para a ciência que vai ser feita com o próximo grande projeto na área: o espectrógrafo ANDES, para o ELT.
A nossa forte contribuição para o projeto ANDES, no qual a equipa do IA é responsável tanto pelos desenvolvimentos científicos como tecnológicos, irá garantir que estaremos na linha da frente de novas descobertas nesta área”, acrescenta Nuno Cardoso Santos líder da equipa de Sistemas Planetários do IA e Professor no Departamento de Física e Astronomia da FCUP.
