Anã marrom orbitando estrela brilhante próxima
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Os cientistas detectaram sinais de luz de companheiras obscuras de oito estrelas luminosas, nunca antes vistas, combinando dados da missão Gaia da ESA com o instrumento GRAVITY do ESO. Crédito: ESA, editado

Os astrónomos combinaram dados do Gaia e do GRAVITY para obter imagens de objetos escuros perto de estrelas brilhantes, revolucionando potencialmente a procura de exoplanetas próximos.

Detectar objetos fracos perto de estrelas brilhantes é incrivelmente difícil. No entanto, ao combinar dados do telescópio espacial Gaia da ESA com ISSOinstrumento GRAVITY no solo, os cientistas conseguiram exatamente isso. Eles capturaram os primeiros sinais de luz de companheiras obscuras de oito estrelas luminosas, até agora invisíveis. A técnica abre a possibilidade tentadora de capturar imagens de planetas orbitando perto de suas estrelas hospedeiras.

Cientistas descobrem companheiras ocultas de estrelas brilhantes

Você já tentou tirar uma foto de um vaga-lume próximo a uma luz forte de uma rua? Provavelmente, tudo o que você verá em sua foto será o brilho do poste de luz. Este é o mesmo problema enfrentado pelos astrônomos que perseguem estrelas pequenas e fracas ou planetas próximos a uma estrela brilhante.

Para resolver o problema, uma equipa internacional de astrónomos liderada por Thomas Winterhalder, cientista do Observatório Europeu do Sul (ESO), começou por pesquisar o catálogo produzido por Gaia, que lista centenas de milhares de estrelas suspeitas de terem uma companheira. Embora os objetos companheiros não sejam suficientemente brilhantes para serem vistos diretamente por Gaia, a sua presença leva a pequenas oscilações nos caminhos das estrelas hospedeiras mais luminosas (ver imagem abaixo), que apenas Gaia pode medir.

No catálogo de órbitas estelares de Gaia, a equipe identificou oito estrelas que serão alvo do GRAVITY, o avançado interferômetro infravermelho próximo localizado no Telescópio muito grande do ESO, no Cerro Paranal, no Chile. GRAVITY combina luz infravermelha de diferentes telescópios para captar pequenos detalhes em objetos fracos, numa técnica chamada interferometria.

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Detectando exoplanetas com astrometria
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Astrometria é o método que detecta o movimento de uma estrela fazendo medições precisas de sua posição no céu. Esta técnica também pode ser usada para identificar planetas em torno de uma estrela, medindo pequenas mudanças na posição da estrela à medida que ela oscila em torno do centro de massa do sistema planetário. Crédito: ESA

Descobertas inovadoras

Graças ao olho excepcionalmente aguçado e sensível do GRAVITY, a equipe captou o sinal luminoso de todos os oito companheiros previstos, sete dos quais eram até então desconhecidos. Três das companheiras são estrelas muito pequenas e fracas, enquanto as outras cinco são anãs marrons. Estes são objetos celestes entre planetas e estrelas: mais massivos que os planetas mais pesados, mas mais leves e mais fracos que as estrelas mais leves.

Uma das anãs marrons observadas neste estudo orbita sua estrela hospedeira à mesma distância que a Terra está do Sol. Esta é a primeira vez que uma anã castanha tão próxima da sua estrela hospedeira pode ser capturada diretamente.

Gaia observa a Via Láctea
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Impressão artística do satélite Gaia da ESA observando a Via Láctea. A imagem de fundo do céu é compilada a partir de dados de mais de 1,8 mil milhões de estrelas. Ele mostra o brilho total e a cor das estrelas observadas por Gaia, divulgadas como parte do Early Data Release 3 (Gaia EDR3) de Gaia em dezembro de 2020. Crédito: Nave espacial: ESA/ATG medialab; Via Láctea: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Agradecimentos: A. Moitinho

Colaboração aprimorada em pesquisa espacial

“Demonstrámos que é possível capturar a imagem de uma companheira ténue, mesmo quando orbita muito perto do seu hospedeiro brilhante,” explica Thomas. “Esta conquista destaca a notável sinergia entre Gaia e GRAVITY. Somente Gaia pode identificar sistemas tão compactos que hospedam uma estrela e uma companheira “oculta”, e então o GRAVITY pode assumir a imagem do objeto menor e mais fraco com uma velocidade sem precedentes. precisão.”

Em um estudo anterioros astrônomos usaram dados de Gaia e um observatório terrestre diferente para capturar a imagem de um gás gigante exoplaneta. Este planeta orbita a sua estrela hospedeira a cerca de 17 vezes a distância entre a Terra e o Sol, traçando um ângulo no céu consideravelmente mais amplo do que a separação típica dos companheiros fotografados pelo GRAVITY neste novo resultado.

Os pequenos companheiros inferidos a partir das observações de Gaia situam-se tipicamente em pequenos ângulos de separação de algumas dezenas de milissegundos de arco, que é aproximadamente do tamanho de uma moeda de um euro vista a 100 km de distância.

“Nas nossas observações, os dados do Gaia funcionam como uma espécie de sinalização,” continua Thomas. “A parte do céu que podemos ver com o GRAVITY é muito pequena, por isso precisamos saber para onde olhar. As medições precisas e incomparáveis ​​dos movimentos e posições das estrelas do Gaia são essenciais para apontar o nosso instrumento para a direção certa no céu.”

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Time dos sonhos

A complementaridade do Gaia e do GRAVITY vai além do uso dos dados do Gaia para planejar observações de acompanhamento e permitir detecções. Ao combinar os dois conjuntos de dados, os cientistas foram capazes de “pesar” os objetos celestes individuais separadamente e distinguir a massa da estrela hospedeira e da respetiva companheira.

O GRAVITY também mediu o contraste entre a estrela companheira e a estrela hospedeira numa gama de comprimentos de onda no infravermelho. Aliado às estimativas da massa, esse conhecimento possibilitou à equipe avaliar a idade dos acompanhantes. Surpreendentemente, duas das anãs marrons revelaram-se menos luminosas do que seria de esperar, dado o seu tamanho e idade. Uma possível explicação para isso poderia ser que os próprios anões tivessem uma companheira ainda menor.


Mais de 5.000 exoplanetas foram descobertos até hoje, mas como eles se parecem? As missões de exoplanetas dedicadas da ESA, Quéops, Platão e Ariel, estão em busca de descobrir. Crédito: ESA

Caça a Exoplanetas

Tendo demonstrado o poder do conjunto Gaia-GRAVITY, os cientistas estão agora ansiosos por rastrear potenciais companheiros planetários das estrelas listadas no catálogo Gaia.

“A capacidade de detectar pequenos movimentos de pares próximos no céu é exclusiva da missão Gaia. O próximo catálogo, a ser disponibilizado como parte da quarta divulgação de dados (DR4), conterá uma coleção ainda mais rica de estrelas com companheiras potencialmente mais pequenas,” comenta Johannes Sahlmann, cientista de Gaia da ESA. “Este resultado abre novos caminhos na busca por planetas na nossa galáxia e promete-nos vislumbres de novos mundos distantes.”

Referência: “Combinando Gaia e GRAVIDADE: Caracterizando cinco novos companheiros subestelares detectados diretamente” por TO Winterhalder, S. Lacour, A. Merand, J. Kammerer, A.-L. Maire, T. Stolker, N. Pourre, C. Babusiaux, A. Glindemann, R. Abuter, A. Amorim, R. Asensio-Torres, WO Balmer, M. Benisty, J.-P. Berger, H. Beust, S. Blunt, A. Boccaletti, M. Bonnefoy, H. Bonnet, MS Bordoni, G. Bourdarot, W. Brandner, F. Cantalloube, P. Caselli, B. Charnay, G. Chauvin, A Chavez, E. Choquet, V. Christiaens, Y. Clénet, V. Coudé du Foresto, A. Cridland, R. Davies, R. Dembet, J. Dexter, A. Drescher, G. Duvert, A. Eckart, F. Eisenhauer, NM Forster Schreiber, P. Garcia, R. Garcia Lopez, T. Gardner, E. Gendron, R. Genzel, S. Gillessen, JH Girard, S. Grant, X. Haubois, G. Heißel, Th. Henning, S. Hinkley, S. Hippler, M. Houlle, Z. Hubert, L. Jocou, M. Keppler, P. Kervella, L. Kreidberg, NT Kurtovic, A.-M. Lagrange, V. Lapeyrere, J.-B. Le Bouquin, D. Lutz, F. Mang, G.-D. Marleau, P. Molliere, JD Monnier, C. Mordasini, D. Mouillet, E. Nasedkin, M. Nowak, T. Ott, GPL Otten, C. Paladini, T. Paumard, K. Perraut, G. Perrin, O. Pfuhl, L. Pueyo, DC Ribeiro, E. Rickman, Z. Rustamkulov, J. Shangguan, T. Shimizu, D. Sing, J. Stadler, O. Straub, C. Straubmeier, E. Sturm, LJ Tacconi, EF van Dishoeck, A. Vigan, F. Vincent, SD von Fellenberg, J. Wang, F. Widmann, J. Woillez e S. Yazici, 20 de junho de 2024, Astronomia e Astrofísica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202450018



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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.