Exoplaneta 'Criados' por quatro estrelas-mãe

O crescimento de planetas em sistemas com mais de uma estrela tem sido um desafio. Apesar dos planetas no nosso Sistema Solar circularem apenas uma estrela, o nosso Sol, outros planetas mais distantes, os chamados exoplanetas, podem existir em sistemas com duas ou mais estrelas. Os pesquisadores querem saber mais sobre a complexa influência de múltiplas estrelas nos planetas e para isso apresentaram recentemente dois estudos, um planeta encontrado num sistema com três estrelas e outro planeta num sistema com quatro estrelas. As descobertas foram feitas usando instrumentos acoplados em telescópios no Observatório de Palomar em San Diego, o sistema de óptica adaptativa Robo-AO desenvolvido pela Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics na Índia e pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, e o sistema de óptica adaptativa PALM-3000, parcialmente financiado pela NASA e desenvolvido pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena na Califórnia, e pelo Caltech. Essa é somente a segunda vez que um planeta foi identificado num sistema estelar quádruplo. Embora o planeta já fosse conhecido antes, pensava-se que ele pertencia a um sistema com três estrelas e não quatro. O primeiro exoplaneta ao redor de um sistema quádruplo, o KIC 4862625, foi descoberto em 2013 pelos cientistas cidadãos usando os dados públicos da missão Kepler da NASA.

A última descoberta sugere que os planetas em sistemas estelares quádruplos podem ser menos raros do que se pensava até então. De fato, a pesquisa recente tem mostrado que esse tipo de sistema estelar, que normalmente é constituído de dois pares de estrelas gêmeas circulando uma a outra em grandes distâncias, é mais comum do que se acreditava anteriormente. Cerca de 4% das estrelas parecidas com o Sol estão em sistemas quádruplos, o que é mais do que se estimava anteriormente pois as técnicas de observação estão em constante melhora”, disse Andrei Tokovinin do Observatório Inter-Americano de Cerro Tololo no Chile. O recém descoberto sistema planetário no sistema de quatro estrelas, é chamado de 30 Ari, e está localizado a cerca de 136 anos-luz de distância na direção da constelação de Áries. O planeta gasoso do sistema é enorme, com uma massa 10 vezes maior que a massa de Júpiter, e orbita sua estrela primária a cada 335 dias.

A estrela primária tem um parceiro próximo, que o planeta não orbita. Esse par, por sua vez, é trancado numa órbita de longa distância com outro par de estrelas a cerca de 1670 Unidades Astronômicas de distância (uma unidade astronômica é a distância entre a Terra e o Sol). Os astrônomos acreditam que seja altamente improvável que esse planeta, ou qualquer lua que o circule possa sustentar a vida. Se fosse possível ver o céu desse mundo, as quatro estrelas pareceriam como um pequeno Sol e duas estrelas bem brilhantes que seriam visíveis à luz do dia. Uma dessas estrelas, se vistas com um grande telescópio, seria revelada como um sistema binário, ou duas estrelas orbitando uma a outra.

Em anos recentes, dezenas de planetas com duas ou mais estrelas têm sido descobertos, incluindo aqueles com pôr-do-Sol semelhante ao de Tatooine do filme Guerra nas Estrelas. Encontrar planetas com múltiplas estrelas não é muito surpreendente, considerando que estrelas binárias são mais comuns na galáxia do que as estrelas simples. “Os sistemas estelares podem ocorrer de formas muito variadas. Podem ser estrelas simples, binárias, triplas, quádruplas e até mesmo sistemas quíntuplos”, disse Lewis Roberts do JPL, principalmente autor do artigo que relata essa nova descoberta na revista Astronomical Journal. “É surpreendente a maneira como a natureza coloca essas coisas juntas”.

Roberts e seus colegas querem entender os efeitos que as múltiplas estrelas podem ter no desenvolvimento de jovens planetas. As evidências sugerem que companheiras estelares podem influenciar o destino dos planetas mudando suas órbitas e até mesmo fazendo com que alguns possam se tornar mais massivos. Por exemplo, os Júpiteres Quentes, planetas que possuem uma massa parecida com a massa de Júpiter e que têm um órbita bem próxima da sua estrela, com um período de poucos dias, podem ser gentilmente colocados mais próximos da estrela primária pela força gravitacional da companheira estelar.

No novo estudo, os pesquisadores descrevem usando o sistema automático Robo-AO no Observatório Palomar para vasculhar o céu, pesquisando centenas de estrelas a cada noite por sinais de companheiras estelares. Eles encontraram duas candidatas abrigando exoplanetas, o sistema de quatro estrelas 30 Ari, e um sistema estelar triplo chamado de HD 2638. As descobertas foram confirmadas usando a maior resolução do instrumento PALM-3000, também no Observatório Palomar. O novo planeta com um trio de estrelas é um Júpiter Quente que circula sua estrela primária bem próximo, completando uma volta completa a cada 3 dias. Os cientistas já sabiam que essa estrela primária era trancada numa dança gravitacional com outra estrela, a cerca de 0.7 anos-luz de distância, ou cerca de 44000 unidades astronômicas.

Essa é uma distância relativamente grande para um par de estrelas companheiras. A última descoberta é de uma terceira estrela no sistema, que orbita a estrela primária a uma distância de 28 unidades astronômicas, perto o suficiente para ter influenciado o Júpiter Quente a ter se desenvolvido e à sua órbita final. “Esse resultado fortalece a conexão entre os sistemas estelares múltiplos e os planetas massivos”, diz Roberts.

No caso do Ari 30, a descoberta trouxe o ganho de se conhecer que o números de estrelas conhecidas, não era de 3 e sim de 4. A quarta estrela localiza-se a uma distância de 23 unidades astronômicas do planeta. Enquanto essa companheira estelar e seu planeta são mais próximos entre si do que aqueles no sistema HD 2638, a estrela recém descoberta não parece ter impactado a órbita do planeta. A razão exata ainda é incerta, assim a equipe está planejando observações futuras para se poder entender a órbita da estrela e de sua complicada dinâmica familiar. O JPL é gerenciado para a NASA pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena.

Fonte: NASA