Nota de Imprensa

Telescópios do ESO ajudam a revelar o maior grupo de planetas errantes descoberto até à data

22 de Dezembro de 2021

Planetas errantes, nómadas ou livres, são objetos cósmicos elusivos que apresentam massas comparáveis às dos planetas do nosso Sistema Solar mas que não orbitam nenhuma estrela, vagueando livremente por si próprios. Até agora não se conheciam muitos objetos deste tipo, mas, utilizando dados de vários telescópios do ESO e doutros observatórios, uma equipa de astrónomos acaba de descobrir pelo menos 70 novos planetas errantes na nossa Galáxia. Trata-se do maior grupo deste tipo de planetas alguma vez descoberto, o que corresponde a um importante passo em frente na nossa compreensão das origens e estrutura destes misteriosos nómadas galácticos.

“Não sabíamos quantos planetas esperar e estamos muito entusiasmados por ter encontrado tantos!” diz Núria Miret-Roig, astrónoma no Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, França, e na Universidade de Viena, Áustria, e primeira autora do novo estudo publicado hoje na Nature Astronomy.

Planetas nómadas, que se deslocam longe de qualquer estrela que os ilumine, seriam normalmente impossíveis de observar. No entanto, Miret-Roig e a sua equipa tiraram proveito do facto de, alguns milhões de anos após a sua formação, estes planetas estarem ainda suficientemente quentes para brilharem, o que os torna diretamente detectáveis pelas câmaras sensíveis dos grandes telescópios. A equipa descobriu pelo menos 70 novos planetas errantes com massas comparáveis à de Júpiter numa região de formação estelar próxima do nosso Sol, na direção das constelações do Escorpião e Ofiúco [1].

Para encontrar tantos planetas nómadas, a equipa utilizou dados de um número de telescópios colocados tanto no solo como no espaço, que cobrem um intervalo temporal de 20 anos. “Medimos os movimentos minúsculos, as cores e as luminosidades de dezenas de milhões de fontes numa enorme área do céu,” explica Miret-Roig. “Estas medições permitiram-nos identificar de forma segura os objetos mais ténues desta região, os planetas livres.”

A equipa usou observações do Very Large Telescope (VLT), do Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), do VLT Survey Telescope (VST) e do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, todos do ESO e localizados no Chile, para além de outras infraestruturas. “A grande maioria dos nossos dados vêm dos observatórios do ESO, os quais foram absolutamente cruciais para este estudo. O grande campo de visão e sensibilidade única destes telescópios foram decisivos para o nosso sucesso,” explica Hervé Bouy, astrónomo no Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, França, e líder de projeto do novo trabalho de investigação. “Utilizámos dezenas de milhares de imagens de grande angular das infraestruturas do ESO, que correspondem a centenas de horas de observações e a literalmente dezenas de terabytes de dados.”

A equipa usou também dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia, marcando assim o enorme sucesso de colaboração entre telescópios no solo e no espaço na exploração e compreensão do nosso Universo.

O estudo sugere que poderão existir muito mais destes planetas errantes que ainda não descobrimos. “Poderão existir vários milhares de milhões destes planetas gigantes que vagueiam livremente pela Via Láctea sem estrela hospedeira,” diz Bouy.

O estudo destes planetas livres recentemente descobertos poderá dar aos astrónomos pistas de como é que estes objetos misteriosos se formam. Alguns cientistas acreditam que os planetas nómadas se formam a partir do colapso de uma nuvem de gás que é demasiado pequena para levar à formação de uma estrela, ou então que estes planetas poderão ter sido ejetados do seu sistema progenitor. No entanto, qual será o mecanismo mais provável permanece ainda por descobrir.

Avanços tecnológicos no futuro próximo serão determinantes para desvendar o mistério destes planetas nómadas. A equipa espera continuar a estudá-los com mais detalhe com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no deserto chileno do Atacama e que deverá começar a operar mais para o final desta década. “Estes objetos são extremamente ténues e pouco mais podemos fazer para os estudar com as infraestruturas disponíveis atualmente,” explica Bouy. “O ELT será absolutamente crucial para recolhermos mais informações sobre a maioria dos planetas errantes que já descobrimos.”

Notas

[1] O número exato de planetas errantes descoberto pela equipa é difícil de determinar porque as observações não permitem aos investigadores medir as massas dos objetos estudados. Objetos com massas superiores a 13 vezes a massa de Júpiter não são muito provavelmente planetas, por isso não podem ser incluídos na contagem. Contudo, uma vez que não há valores para a massa, a equipa teve que se fazer valer do brilho dos planetas, o qual nos fornece um limite superior para o número de nómadas observados. De facto, o brilho está relacionado com a idade dos próprios planetas, uma vez que quanto mais velho for o planeta há mais tempo estará a arrefecer e consequentemente a diminuir de brilho. Se a região estudada for velha, então os objetos mais brilhantes do grupo têm provavelmente mais que 13 massas de Júpiter; contudo se a região for mais nova estes objetos terão menos que 13 massas de Júpiter. Dada a incerteza da idade da região estudada, este método dá-nos um número de planetas errantes entre 70 e 170.

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi descrito num artigo científico intitulado “A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association” publicado na revista Nature Astronomy. O projeto teve financiamento do Conselho Europeu de Investigação (ERC) no âmbito do programa de Inovação e Investigação da União Europeia Horizonte 2020 (bolsa nº. 682903, P.I. H. Bouy), e do estado francês enquadrado no programa ”Investimentos para o Futuro”, IdEx Bordeaux, referência ANR-10-IDEX-03-02.

A equipa é composta por Núria Miret-Roig (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, França [LAB]; Universidade de Viena, Departamento de Astrofísica, Áustria), Hervé Bouy (LAB), Sean N. Raymond (LAB), Motohide Tamura (Departamento de Astronomia, Escola Superior de Ciência, Universidade de Tóquio, Japão; Centro de Astrobiologia, Institutos Nacionais de Ciências Naturais, Tóquio, Japão [ABC-NINS]), Emmanuel Bertin (CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris, França [IAP]; Sorbonne Université, IAP, França) David Barrado (Centro de Astrobiología [CSIC-INTA], Depto. de Astrofísica, ESAC Campus, Espanha), Javier Olivares (LAB), Phillip Galli (LAB), Jean-Charles Cuillandre (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris, França), Luis Manuel Sarro (Depto. de Inteligencia Artificial, UNED, Espanha) Angel Berihuete (Depto. Estadística e Investigación Operativa, Universidad de Cádiz, Espanha), Nuria Huélamo (CSIC-INTA).

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observar dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido para mapear o céu no visível. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux
Pessac, France
Tel: +33 5 40 00 32 94
Email: herve.bouy@u-bordeaux.fr

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2120, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.