Usando dados no infravermelho provenientes do Telescópio Subaru, no Havai, uma equipa internacional de astrónomos conseguiu a imagem de um planeta gigante ao redor da estrela brilhante GJ 504. Com várias vezes a massa de Júpiter e semelhante a este em tamanho, o novo mundo, denominado GJ 504b, é o planeta de menor massa já detectado, usando técnicas de imagem directa, em torno de uma estrela semelhante ao Sol.

"Se pudéssemos viajar até este planeta gigante, veríamos um mundo ainda brilhando ao calor da sua formação, de um tom de magenta que lembra o de uma cereja escura", disse Michael McElwain, um membro da equipa, no Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland. "A nossa câmara de infravermelhos revela que a sua cor é muito mais azulada do que a de outros planetas observados, o que pode indicar que a sua atmosfera tem menos nuvens."

GJ 504b orbita a sua estrela a uma distância cerca de nove vezes a de Júpiter ao Sol, o que representa um desafio às teorias sobre como os planetas gigante se formam.

De acordo com a teoria mais amplamente aceite, o chamado modelo de acreção de núcleo, planetas semelhantes a Júpiter têm a sua origem no disco de poeiras rico em gás que rodeia uma estrela jovem. Um núcleo primordial é produzido por colisões entre asteróides e cometas e quando atinge massa suficiente a sua força gravitacional atrai rapidamente o gás do disco para formar o planeta.

Embora este modelo funcione bem para planetas à distância da órbita de Neptuno, cerca de 30 vezes a distância média da Terra ao Sol (30 UA), é mais problemático para mundos situados a uma maior distância das suas estrelas. GJ 504b fica à distância projectada de 43,5 UA da sua estrela, a distância real depende de como o sistema estiver orientado em relação à nossa linha de visão, o que não se sabe com precisão.

"Este é um dos planetas mais difíceis de explicar no quadro da formação planetária tradicional", explicou Markus Janson, membro da equipa, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey. "A sua descoberta implica que devemos considerar seriamente as teorias de formação alternativas, ou talvez reavaliar alguns dos pressupostos básicos da teoria de acreção de núcleo."

A pesquisa faz parte do projecto SEEDS (Strategic Explorations of Exoplanets and Disks with Subaru) para a visualização directa de planetas extra-solares e discos protoplanetários em torno de várias centenas de estrelas próximas, usando o Telescópio Subaru, em Mauna Kea, no Havai. O projecto de cinco anos começou em 2009 e é liderado por Motohide Tamura, no Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ).

Se a imagem directa é sem dúvida a técnica mais importante para a observação de planetas em torno de outras estrelas, é também a que constitui um maior desafio.

"As imagens fornecem informações sobre a luminosidade do planeta, a sua temperatura, atmosfera e órbita, mas os planetas surgem tão ténues e estão tão próximos das suas estrelas hospedeiras que é quase como tentar fotografar um pirilampo perto de um holofote", explicou Masayuki Kuzuhara, no Tokyo Institute of Technology, que liderou a equipa da descoberta.

O SEEDS projecta imagens em comprimentos de onda do infravermelho próximo, com a ajuda do novo sistema de óptica adaptativa do telescópio, que compensa os efeitos de turbulência da atmosfera da Terra, e de dois instrumentos: o High Contrast Instrument for the Subaru Next Generation Adaptive Optics e o InfraRed Camera and Spectrograph. A combinação permite à equipa empurrar a fronteira da imagem directa em direcção a planetas mais ténues.

Um artigo descrevendo os resultados foi aceite para publicação no The Astrophysical Journal e surgirá numa edição futura.

Os investigadores estimam que GJ 504b tenha cerca de 4 vezes mais massa do que Júpiter e uma temperatura efectiva de cerca de 237 graus Celsius.

O planeta orbita a estrela GJ 504, de tipo G0, que é um pouco mais quente do que o Sol e que é pouco visível a olho nu na constelação de Virgem. A estrela está a 57 anos-luz de distância e a equipa estima que o sistema tenha cerca de 160 milhões de anos, com base em métodos que ligam a cor e o período de rotação da estrela à sua idade.

Os sistemas estelares jovens são os alvos mais interessantes para a imagem directa de exoplanetas porque os seus planetas não existem há tempo suficiente para terem perdido a maior parte do calor da sua formação, o que aumenta o seu brilho infravermelho.

"O nosso Sol já vai a cerca de metade da sua vida a produzir energia, mas GJ504 tem apenas 1/30 da sua idade", acrescentou McElwain. "Estudar estes sistemas é um pouco como observar o nosso próprio sistema planetário na sua juventude."

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/content/goddard/astronomers-image-lowest-mass-exoplanet-around-a-sun-like-star/#.UgEh7FMd7fb