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Descobrem exoplaneta com quatro sóis


Esta impressão artististica mostra o sistema 30 Ari, que inclui quatro estrelas e um planeta.
Crédito: Karen Teraamura, UH IfA

Crescer como um planeta com mais do que uma estrela-mãe tem os seus desafios. Embora os planetas no nosso Sistema Solar orbitem apenas uma estrela - o nosso Sol -, outros planetas mais distantes, chamados exoplanetas, podem ser criados em famílias de duas ou mais estrelas. Os investigadores que querem saber mais sobre as influências complexas que estrelas múltiplas exercem sobre planetas têm agora dois novos estudos de caso: um planeta com três mães e outro com quatro.

As descobertas foram feitas usando instrumentos acoplados a telescópios do Observatório Palomar em San Diego, EUA: o sistema de óticas adaptativas Robo-AO, desenvolvido pelo Centro para Astronomia e Astrofísica Inter-Universidades na índia e pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, e o sistema de óticas adaptativas PALM-3000, financiado parcialmente pela NASA e desenvolvido pelo JPL em Pasadena e pelo Caltech.

Esta é apenas a segunda vez que um planeta foi identificado num sistema estelar quádruplo. Embora já fosse conhecido, pensava-se que o sistema tinha apenas três estrelas, não quatro. O primeiro planeta num sistema com quatro estrelas, KIC 4862625, foi descoberto em 2013 por cientistas cidadãos usando dados públicos da missão Kepler da NASA.

A descoberta mais recente sugere que os planetas em sistemas estelares quádruplos podem ser menos raros do que se pensava. Na verdade, pesquisas recentes mostram que este tipo de sistema estelar, que geralmente consiste de dois pares de estrelas gémeas que lentamente orbitam-se um ao outro a grandes distâncias, é mais comum do que se pensava anteriormente.

"Cerca de 4% das estrelas parecidas com o Sol estão em sistemas quádruplos, o que está acima das estimativas anteriores porque as técnicas observacionais estão constantemente melhorando," afirma o coautor Andrei Tokovinin do Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile.

O sistema planetário com quatro estrelas recentemente descoberto, chamado 30 Ari, está localizado a 136 anos-luz de distância na direção da constelação de Carneiro. O planeta gasoso do sistema é enorme, com 10 vezes a massa de Júpiter, e orbita a sua estrela principal a cada 335 dias. A estrela principal tem uma parceira relativamente próxima, que o planeta não orbita. Este par, por sua vez, está bloqueado numa órbita de longa distância com outro par de estrelas a 1670 UA de distância (uma UA, Unidade Astronômica, é a distância entre a Terra e o Sol). Os astrônomos pensam que é altamente improvável que este planeta, ou quaisquer luas que possa ter, tenham capacidade para ter vida.

Se fosse possível ver os céus a partir deste mundo, as quatro estrelas-mãe seriam parecidas com um pequeno Sol e duas estrelas muito brilhantes que seriam visíveis durante o dia. Uma dessas estrelas, se observada com um telescópio suficientemente poderoso, revelaria que era na verdade um sistema binário, ou duas estrelas que se orbitam uma à outra.

Nos últimos anos já se encontraram dúzias de planetas com duas ou mais estrelas-mãe, incluindo aqueles com pores-do-Sol parecidos com o de "Tatooine" dos filmes da saga "Guerra da Estrelas". A descoberta de planetas em sistemas múltiplos não é surpresa, tendo em conta que as estrelas binárias são mais comuns na nossa Galáxia do que as estrelas individuais.


As quatro estrelas e um planeta do sistema 30 Ari são aqui ilustrada neste diagrama.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

"Os sistemas estelares podem ter várias formas. Podem ser estrelas individuais, estrelas binárias, estrelas triplas, até sistemas com cinco estrelas," explica Lewis Roberts do JPL, autor principal do novo artigo publicado na revista Astronomical Journal. "É incrível a maneira como a Natureza junta estas coisas."

Roberts e colegas querem entender os efeitos que várias estrelas têm nos seus planetas jovens e em desenvolvimento. As evidências sugerem que as companheiras estelares podem influenciar o destino de planetas, alterando as suas órbitas e até mesmo provocando um crescimento maior. Por exemplo, os "Júpiteres quentes" - planetas com mais ou menos a massa de Júpiter e que completam órbitas muito perto das suas estrelas em poucos dias - podem ser gentilmente "empurrados" para mais perto da estrela principal pela mão gravitacional de uma companheira estelar.

No novo estudo, os cientistas descrevem a utilização do sistema automatizado Robo-AO no Observatório Palomar para varrer o céu noturno, estudando centenas de estrelas cada noite em busca de sinais de companheiras estelares. Eles descobriram dois candidatos com exoplanetas: o sistema quádruplo 30 Ari e um sistema planetário com três estrelas chamado HD 2638. Os resultados foram confirmados com o instrumento PALM-3000 de resolução superior, também no Observatório Palomar.

O novo planeta com três estrelas é um Júpiter quente que orbita a estrela principal numa órbita íntima de 3 dias. Os cientistas já sabiam que esta estrela primária estava trancada num tango gravitacional com outra estrela, a cerca de 0,7 anos-luz de distância, ou 44.000 UA. É uma distância relativamente grande para um par de companheiras estelares. A descoberta mais recente é a da terceira estrela no sistema, que orbita a estrela principal a uma distância de 28 unidades astronômicas - perto o suficiente para exercer influência sobre o desenvolvimento e órbita final do Júpiter quente.

"Este resultado reforça a ligação entre os sistemas múltiplos e os planetas gigantes," comenta Roberts.

No caso de Ari 30, a descoberta eleva de três para quatro o número de estrelas conhecidas no sistema. A quarta estrela está situada a 23 UA do planeta. Embora esta companheira estelar e o seu planeta estejam mais próximos um do outro do que aqueles no sistema HD 2638, a estrela recém-descoberta não parece ter afetado a órbita do planeta. A razão exata ainda é incerta, por isso a equipa planeia fazer novas observações a fim de compreender melhor a órbita da estrela e da sua complexa dinâmica familiar.

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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