Exoplaneta gigante orbita estrela gigante

2003-02-17

Curva de velocidade de HD 47536 causada pelo efeito gravitacional do planeta que a orbita com um período de 712 dias. As barras de erro indicam a precisão das medições. A curva a cheio é a curva de velocidade teórica correspondente ao melhor ajuste da órbita planetária. O diagrama de baixo mostra o desvio das medições relativamente à curva teórica. Crédito: ESO.
As estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
atravessam diferentes fases ao longo das suas vidas. Depois de um período relativamente calmo, como aquele em que o Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
se encontra hoje, as estrelas acabam o seu combustível nuclear, começam a expandir-se e evoluem para a chamada fase de gigante vermelha
estrela gigante vermelha
As estrelas gigantes vermelhas são estrelas gigantes com temperaturas à superfície entre 2500 e 3500°C, do tipo espectral M ou K. As estrelas gigantes são um estado evoluído de estrelas anãs, como o Sol - as estrelas anãs, ao terminarem o processo de fusão de hidrogénio no seu núcleo, arrefecem e expandem-se, evoluindo para estrelas gigantes. Um dos seguintes processos, ou os dois, ocorre agora: a fusão de hidrogénio em hélio numa camada à volta do núcleo; a fusão de hélio em carbono e oxigénio no núcleo. As estrelas gigantes são muito luminosas: num diagrama Hertzsprung-Russell, o ramo das estrelas gigantes é mais luminoso do que a sequência principal.
. Desde 1999 que uma equipa internacional, com investigadores de institutos da Alemanha, Suíça, Itália e Brasil, estuda uma selecção de estrelas gigantes
estrela gigante
Uma estrela gigante é uma estrela que terminou o processo de fusão de hidrogénio no seu núcleo e, por isso, arrefeceu e expandiu-se. As estrelas gigantes são o estado evoluído das estrelas anãs. Terminada a fusão de hidrogénio em hélio no núcleo, pode ocorrer um dos seguintes processos, ou os dois: a fusão de hidrogénio em hélio numa camada à volta do núcleo, ou a fusão de hélio em carbono e oxigénio no núcleo. As estrelas gigantes são muito luminosas: num diagrama Hertzsprung-Russell, o ramo das estrelas gigantes é mais luminoso do que a sequência principal. Exemplo de estrelas gigantes próximas de nós: Aldebarã, Arturus e Capela.
brilhantes com o objectivo de determinar as suas propriedades físicas. Em particular, obtêm espectros detalhados dessas estrelas com o espectrógrafo Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph (FEROS) no telescópio de 1,5 m no Observatório de La Silla (ESO
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
), no Chile.

Têm sido observadas regularmente cerca de 80 estrelas, procurando-se determinar possíveis variações nas suas velocidades. Sabe-se que algumas estrelas gigantes sofrem pequenas variações em velocidade com períodos que vão desde dias até anos. Enquanto as variações em pequenas escalas de tempo são provavelmente provocadas por oscilações nas suas extensas e ténues atmosferas
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
, podem adiantar-se pelo menos três causas possíveis para variações de longo período: 1) o efeito gravitacional devido à presença de um ou mais planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
que orbitem a estrela, 2) pulsações radiais de toda a estrela, ou 3) padrões variáveis da superfície devido a actividade estelar (cromosférica ou coronal).

Qual destas possibilidades está por detrás das variações em velocidade observadas? Quantas destas estrelas pulsam? Será que algumas destas estrelas possuem planetas? Se sim, quão comum é a existência de sistemas planetários em torno de estrelas gigantes? Estas são perguntas fundamentais a que este estudo pretende responder.

Os primeiros resultados indicam que cerca de 70% destas estrelas exibem variações de velocidade. Entre elas, a estrela HD 47536, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
do Cão Maior, cativou o interesse dos astrónomos, pois as suas variações de velocidade parecem indicar fortemente a presença de um planeta a orbitá-la. Os espectros obtidos com o FEROS também mostraram não ser possível que outras explicações, incluindo actividade estelar, pudessem ser responsáveis por estas variações. HD 47536 é apenas a quarta estrela gigante que se conhece a possuir um exoplaneta
planeta extra-solar
Um planeta extra-solar é um planeta que não orbita o nosso Sol.
, e é a maior de todas elas, com um diâmetro de aproximadamente 33 milhões de quilómetros.

A uma distância de 396 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, este novo planeta extra-solar é o segundo mais remoto que se encontrou até hoje. A sua órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
em torno de HD 47536 é ligeiramente excêntrica e o seu período de revolução
período orbital
O tempo necessário para que um corpo descreva uma órbita completa e fechada em torno de outro corpo.
é de 712 dias (menos de dois anos da Terra). Dependendo da massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
da estrela, que é ainda incerta, o planeta distará da estrela entre 240 e 337 milhões de quilómetros (mais que a distância que separa Marte
Marte
Marte é o quarto planeta do Sistema Solar, a contar do Sol. É o último dos chamados planetas interiores. O seu diâmetro é cerca de 50% mais pequeno do que o da Terra e possui uma superfície avermelhada, sendo também conhecido como planeta vermelho.
do Sol) e terá entre 4,9 e 9,7 vezes a massa de Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
(assumindo que a massa da estrela seja de 1,1 a 3,0 vezes a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
, respectivamente).

HD 47536, encontrando-se na fase de gigante vermelha, está a expandir-se lentamente, afectando o planeta que a orbita. Este irá aquecer progressivamente e, dentro de algumas dezenas de milhões de anos, perderá por completo as suas camadas gasosas e a sua superfície será incinerada pela estrela. Este será também o destino da nossa Terra, mas só daqui a milhares de milhões de anos.

Há anos que esta equipa de astrónomos estuda estrelas gigantes que contêm muito lítio, o que não é facilmente explicável: o lítio deveria ser destruído por estas estrelas. Uma explicação avançada, que antes parecia exótica, é a possibilidade de essas estrelas terem engolido um planeta que possuía lítio. O facto de agora se detectar um planeta que está à beira de ser absorvido por uma estrela torna esta explicação mais plausível.

A descoberta deste planeta orbitando uma estrela gigante, um resultado que surgiu inesperadamente dentro do estudo mais geral de estrelas gigantes, encontra-se publicada numa carta ao editor, na revista da especialidade Astronomy and Astrophysics de Fevereiro de 2003.

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2003/pr-03-03.html