TESS da NASA celebra quinto ano de varredura do céu em busca de novos mundos

Agora em seu quinto ano no espaço, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA continua sendo um sucesso empolgante. As câmeras do TESS mapearam mais de 93% de todo o céu, descobriram 329 novos mundos e milhares de outros candidatos, e forneceram novos insights sobre uma ampla gama de fenômenos cósmicos, desde pulsações estelares e estrelas explodindo até buracos negros supermassivos.

A galáxia de Andrômeda (centro) brilha neste detalhe de um setor fotografado pela missão TESS da NASA. Crédito: NASA/MIT/TESS e Ethan Kruse (Universidade de Maryland College Park) 

Usando suas quatro câmeras, o TESS monitora grandes áreas do céu chamadas setores por cerca de um mês de cada vez. Cada setor mede 24 por 96 graus, aproximadamente tão largo quanto a mão de uma pessoa à distância de um braço e que se estende do horizonte até o zênite. As câmeras capturam um total de 192 milhões de pixels em cada imagem full-frame. Durante sua missão principal, o TESS capturou uma dessas imagens a cada 30 minutos, mas essa torrente de dados aumentou com o tempo. As câmeras agora gravam cada setor a cada 200 segundos.

"O volume de dados TESS de alta qualidade agora disponíveis é bastante impressionante", disse Knicole Colón, cientista do projeto da missão no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Temos mais de 251 terabytes apenas para um dos principais produtos de dados, chamado de imagens full-frame. Isso é o equivalente a transmitir 167.000 filmes em Full HD."

"O TESS extrai partes de cada imagem full-frame para fazer recortes em torno de objetos cósmicos específicos – mais de 467.000 deles no momento – e juntos eles criam um registro detalhado da mudança de brilho para cada um", disse Christina Hedges, líder do Escritório de Investigadores Gerais do TESS e pesquisadora da Universidade de Maryland, Condado de Baltimore. e Goddard. "Usamos esses arquivos para produzir curvas de luz, um produto que mostra graficamente como o brilho de uma fonte se altera ao longo do tempo."

Para encontrar exoplanetas, ou mundos além do nosso sistema solar, o TESS procura o escurecimento revelador de uma estrela causado quando um planeta em órbita passa na frente dela. Mas as estrelas também mudam de brilho por outras razões: explodindo como supernovas, entrando em erupção em erupções repentinas, manchas estelares escuras em suas superfícies rotativas e até mesmo pequenas mudanças devido a oscilações impulsionadas por ondas sonoras internas. As observações rápidas e regulares do TESS permitem um estudo mais detalhado desses fenômenos.

Algumas estrelas dão ao TESS uma trinca de comportamento de mudança de brilho. Um exemplo é o AU Microscopii, que se pensa ter cerca de 25 milhões de anos – um jovem barulhento com menos de 1% da idade do nosso Sol. Regiões manchadas na superfície do AU Mic crescem e encolhem, e a rotação da estrela as leva para dentro e para fora da vista. A estrela tempestuosa também entra em erupção com erupções frequentes. Com tudo isso acontecendo, o TESS, com a ajuda do agora aposentado Telescópio Espacial Spitzer da NASA, descobriu um planeta com cerca de quatro vezes o tamanho da Terra orbitando a estrela a cada 8,5 dias. Então, em 2022, os cientistas anunciaram que os dados do TESS revelaram a presença de outro mundo menor, quase três vezes o tamanho da Terra e orbitando a cada 18,9 dias. Essas descobertas fizeram do sistema uma pedra de toque para entender como estrelas e planetas se formam e evoluem.

Aqui estão mais alguns dos maiores sucessos da missão:

O TESS observou centenas de supernovas e milhares de outros eventos candidatos transitórios ou de curta duração até agora.

O TOI 700 d foi o primeiro planeta que o TESS descobriu que orbita dentro da zona habitável de sua estrela. Essa é a faixa de distâncias orbitais onde a água líquida potencialmente poderia existir na superfície do planeta. Em janeiro, os astrônomos anunciaram que este mundo do tamanho da Terra foi acompanhado por outro, TOI 700 e, que também orbita na zona habitável da estrela ou "Cachinhos Dourados".

A galáxia ativa ESO 253-3 alberga um buraco negro de 78 milhões de massas solares que se incendeia a cada 114 dias, o primeiro buraco negro supermassivo que se mostra a erguer regularmente. Para entender o porquê, os astrônomos combinaram observações terrestres das erupções com dados do TESS, dos telescópios Swift e NuSTAR da NASA e do satélite XMM-Newton, operado pela ESA (Agência Espacial Europeia).

A resposta mais provável, dizem eles, é que uma estrela gigante se aproxima o suficiente do buraco negro monstruoso uma vez a cada órbita que a gravidade do buraco negro retira um pouco de gás estelar. Este material cai para dentro, criando uma explosão quando atinge o vasto disco de gás que rodeia o buraco negro.

O TESS descobriu um trio de mundos quentes maiores que a Terra orbitando uma versão muito mais jovem do nosso Sol chamada TOI 451, localizada a cerca de 400 anos-luz de distância. O sistema foi encontrado em um "rio" de estrelas recém-descoberto chamado córrego Peixes-Eridanus, que se estende por um terço do céu.

O TESS mostrou que muitas das estrelas reveladas tinham manchas estelares e giravam rapidamente – evidências claras de que o fluxo tinha apenas 120 milhões de anos, ou um oitavo da idade das estimativas anteriores.

Novas descobertas estão esperando para serem feitas dentro do enorme volume de dados que o TESS já capturou. Esta é uma biblioteca de observações que os astrônomos explorarão por anos, mas há muito mais por vir.

"Estamos comemorando o quinto aniversário da TESS no trabalho – e desejando-lhe muitos retornos felizes!" Colón disse.

Fonte: nasa.gov