O instrumento GRAVITY montado no VLTI (Interferômetro do Very Large Telescope) do ESO obteve a sua primeira observação direta de um exoplaneta, utilizando interferometria ótica. Este método revelou uma atmosfera exoplanetária complexa com nuvens de ferro e silicatos no seio de uma tempestade que engloba todo o planeta. Esta técnica apresenta possibilidades únicas para caracterizar muitos dos exoplanetas que se conhecem atualmente. Esta imagem artística mostra o exoplaneta observado, HR 8799e.
Crédito: ESO/L. Calçada
O instrumento GRAVITY montado no VLTI (Interferômetro do Very Large Telescope) do ESO obteve a sua primeira observação direta de um exoplaneta, utilizando interferometria óptica. Este método revelou uma atmosfera exoplanetária complexa com nuvens de ferro e silicatos no seio de uma tempestade que engloba todo o planeta. Esta técnica apresenta possibilidades únicas para caracterizar muitos dos exoplanetas que se conhecem atualmente.
Este resultado foi anunciado numa carta à revista Astronomy & Astrophysics pela Colaboração GRAVITY, na qual foram apresentadas observações do exoplaneta HR 8799e usando interferometria ótica. Este exoplaneta foi descoberto em 2010 em órbita de uma estrela jovem de sequência principal, HR 8799, situada a cerca de 129 anos-luz de distância da Terra na constelação de Pégaso.
Os resultados, que revelam novas características de HR 8799e, necessitaram de um instrumento de muito alta resolução e sensibilidade. O GRAVITY pode usar os quatro Telescópios Principais do VLT do ESO em uníssono como se de um único telescópio enorme se tratassem, utilizando uma técnica conhecida por interferometria. Este supertelescópio — o VLTI — recolhe e separa de forma precisa a radiação emitida pela atmosfera de HR 8799e e a radiação emitida pela sua estrela progenitora.
HR 8799e é um exoplaneta do tipo "super-Júpiter", um mundo diferente de qualquer um dos planetas existentes no Sistema Solar, já que é mais massivo e muito mais jovem do que qualquer dos planetas que orbita o nosso Sol. Com apenas 30 milhões de anos, este exoplaneta bebé é suficientemente jovem para dar aos astrônomos pistas sobre a formação de planetas e sistemas planetários. O exoplaneta é completamente inóspito — a energia que restou da sua formação e um forte efeito de estufa fazem com que HR 8799e apresente uma temperatura de cerca de 1000º C à sua superfície.
Esta é a primeira vez que interferometria ótica é utilizada para revelar detalhes sobre um exoplaneta e a nova técnica deu-nos um espectro extremamente detalhado com uma qualidade sem precedentes — dez vezes mais detalhado do que observações anteriores. As medições levadas a cabo pela equipa revelaram a composição da atmosfera de HR 8799e — a qual contém algumas surpresas.
"A nossa análise mostrou que HR 8799e tem uma atmosfera que contém muito mais monóxido de carbono do que metano — algo que não se espera do equilíbrio químico," explica o líder da equipe Sylvestre Lacour, investigador do CNRS no Observatório de Paris - PSL e no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. "A melhor maneira de explicar este resultado surpreendente é com elevados ventos verticais no seio da atmosfera, os quais impedem o monóxido de carbono de reagir com o hidrogênio para formar metano."
A equipa descobriu que a atmosfera contém igualmente nuvens de poeira de ferro e silicatos. Quando combinado com o excesso de monóxido de carbono, este facto sugere-nos que a atmosfera de HR 8799e esteja a sofrer os efeitos de uma enorme e violenta tempestade.
"As nossas observações sugerem uma bola de gás iluminada do interior, com raios de luz quente em movimento nas nuvens escuras tempestuosas," explica Lacour. "A convecção faz movimentar as nuvens de partículas de ferro e silicatos, que se desagregam provocando chuva no interior. Este cenário mostra-nos uma atmosfera dinâmica num exoplaneta gigante acabado de formar, onde ocorrem processos físicos e químicos altamente complexos."
Este resultado junta-se ao já impressionante conjunto de descobertas feitas com o auxílio do GRAVITY, as quais incluem a observação do ano passado de gás a espiralar com uma velocidade de 30% da velocidade da luz na região logo a seguir ao horizonte de eventos do buraco negro supermassivo que se situa no Centro Galáctico. Este novo resultado acrescenta mais uma maneira de observar exoplanetas ao já extenso arsenal de métodos disponíveis aos telescópios e instrumentos do ESO — abrindo caminho a muitas outras descobertas impressionantes.
Vista aérea da plataforma de observação situada no topo da montanha Paranal (por volta de finais de 1999), com as quatro cúpulas dos Telescópios Principais de 8,2 metros e várias instalações para o VLTI (Interferómetro do Very Large Telescope). Sobrepostos sobre a imagem estão três Telescópios Auxiliares (ATs) de 1,8 metros e o percurso dos raios luminosos. Podemos ver também 30 posições onde os ATs são colocados para as observações e donde os raios luminosos vindos dos telescópios podem entrar no Túnel Interferométrico situado por baixo. As estruturas direitas são suportes para os carris onde os telescópios se deslocam de uma posição para outra. O Laboratório Interferométrico (parcialmente subterrâneo) encontra-se no centro da plataforma.
Crédito: ESO
Esquema do Interferómetro do VLT. A radiação emitida por um objeto celeste distante é recolhida por dois dos telescópios do VLT e é refletida por vários espelhos para o Túnel Interferométrico, situado por baixo da plataforma do Paranal. Duas Linhas de Atraso com carruagens amovíveis ajustam continuamente o comprimento dos percursos, de modo a que os dois raios interfiram de maneira construtiva e produzam franjas de interferência no foco interferométrico no laboratório.
Crédito: ESO
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE
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