Nos últimos anos, o número de planetas extrasolares conhecidos (também conhecidos como exoplanetas) cresceu exponencialmente. A data, 5.799 exoplanetas foram confirmados em 4.310 sistemas estelares, com milhares de outros candidatos aguardando confirmação. O que tem sido particularmente interessante para os astrônomos é como as estrelas do tipo M (anãs vermelhas) parecem ser muito boas na formação de planetas rochosos. Em particular, os astrónomos detectaram muitos gigantes gasosos e planetas com várias vezes a massa da Terra (Super-Terras) orbitando estas estrelas mais frias e de baixa massa.
Considere TOI-6383A, uma estrela anã fria com menos de metade da massa do Sol que orbita com uma companheira ainda menor e mais fria – a estrela anã vermelha TOI-6383B. Em um estudo recenteuma equipe internacional de astrônomos com o Procurando por exoplanetas gigantes em torno de estrelas anãs M (GEMS) detectou um planeta gigante transitando na frente da estrela primária, designado TOI-6383Ab. Este planeta é semelhante em tamanho e massa à estrela companheira do sistema, o que levanta questões sobre a formação de planetas gigantes em sistemas estelares anãs vermelhas.
A equipe foi liderada por Lia Marta Bernabò, estudante de doutorado em astronomia na Universidade do Texas em Austin (UTA) e pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR). Ela foi acompanhada por colegas da colaboração GEMS, que inclui astrônomos do Centro de Habitabilidade de Sistemas Planetárioso Laboratório Carnegie Science de Terra e Planetaso Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveiso Instituto ETH de Zurique para Física de Partículas e Astrofísicao Instituto Anton Pannekoek de AstronomiaNOIRLab, o Goddard Space Flight Center da NASA e várias universidades e institutos. O artigo que detalha suas descobertas foi recentemente aceito para publicação pelo Jornal Astronômico.
O sistema TOI6383 consiste em duas estrelas anãs vermelhas localizadas a cerca de 560 anos-luz da Terra. O primário (A) tem cerca de 46% da massa do Sol e é quase tão grande e tem uma temperatura de superfície estimada de 3.444 K (3.170 °C; 5.740 °F) – cerca de 60% da temperatura da superfície do Sol. Seu companheiro (B) tem 20,5% da massa do nosso Sol, 22% do seu tamanho e tem uma temperatura de superfície estimada em 3.121 K (2.848 ° C; 5.158 ° F). Enquanto isso, TOI6383Ab tem massa e tamanho comparáveis aos de Júpiter e um período orbital de cerca de 1,79 dias.
Com base na cobertura de todo o céu da NASA Satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito (TESS), a equipe de pesquisa do GEMS se dedica à busca de exoplanetas gigantes em torno de estrelas anãs M (GEMS) usando o Método de Trânsito (Fotometria de Trânsito). Isto consiste em monitorar estrelas em busca de quedas periódicas no brilho, o que pode indicar planetas passando (também conhecidos como trânsito) na frente de suas estrelas-mãe em relação ao observador. O exoplaneta foi detectado pelo TESS e confirmado por uma combinação de fotometria de acompanhamento e medições de velocidade radial usando telescópios terrestres.
Esta pesquisa tem como objetivo testar teorias sobre como os planetas se formam, que podem ser divididas em duas categorias principais. O primeiro cenário é o modelo de acreção central, onde os planetesimais coagulam em torno de um núcleo massivo. No entanto, este modelo passou a ser questionado nas últimas décadas, em grande parte porque é inconsistente com o orçamento de massa e as escalas de tempo para a formação de anãs M. As estrelas anãs normalmente têm discos protoplanetários menos massivos ao seu redor, o que significa que não há material suficiente para formar planetas gigantes.
O segundo cenário é o modelo de formação rápida, onde um disco protoestelar massivo se desintegra em aglomerados sob a sua própria gravidade, que então agregam material e formam planetas. A descoberta deste último planeta massivo em torno de uma estrela de baixa massa ajudará os astrónomos a testar estes modelos concorrentes. Até o momento, apenas 20 exoplanetas massivos foram detectados em torno de anãs vermelhas do tipo M. A pesquisa GEMS busca aumentar esse inventário para pelo menos 40, para que possam ser feitos testes mais precisos desses modelos.
Leitura adicional: Instituto DLR de Pesquisa Planetária, Jornal Astronômico