Novo exoplaneta parecido com Tatooine descoberto orbitando sóis gêmeos. Conheça o BEBOP-1c.

 A descoberta do novo planeta BEBOP-1c confirma o 2º sistema planetário conhecido orbitando estrelas gêmeas. 

Ilustração de um planeta circumbinário, um mundo em órbita em torno não de uma, mas de duas estrelas, orbitando seu centro de massa. (Imagem: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)

Durante décadas, os astrônomos se perguntaram se planetas com sóis gêmeos como o mundo fictício de Luke Skywalker, Tatooine, eram apenas ficção científica. Agora, os cientistas descobriram um novo sistema semelhante ao Tatooine que abriga vários mundos.

Estrelas binárias, ou duas estrelas orbitando uma à outra, são muito comuns – cerca de metade das estrelas semelhantes ao Sol na Via Láctea estão em sistemas binários. Até agora, os astrônomos haviam confirmado a detecção de 14 planetas circumbinários - aqueles que giram em torno de ambas as estrelas de um sistema binário ao mesmo tempo.

"Acreditava-se que os planetas circumbinários não existiam, já que as estrelas binárias agitam os discos formadores de planetas, criando um ambiente hostil para os planetas se formarem", disse o principal autor do estudo, Matthew Standing, astrofísico da Universidade Aberta, na Inglaterra, ao Space.com. "Isso tudo mudou com a descoberta do Kepler-16b em 2011 pelo telescópio espacial Kepler. Essa descoberta mostrou que deve ser possível que esses planetas se formem."

Até agora, apenas um sistema binário era conhecido por hospedar vários planetas - Kepler-47, localizado a cerca de 5.000 anos-luz de distância, na constelação de Cygnus, o Cisne. Este sistema circumbinário multiplanetário possui três mundos conhecidos, Kepler-47 b, d e c.

No novo estudo, os astrônomos investigaram o sistema binário TOI-1338, localizado a cerca de 1.320 anos-luz da Terra, na constelação de Pictor. Em 2020, o telescópio espacial TESS, da Nasa, descobriu um planeta circumbinário chamado TOI-1338b orbitando o par de estrelas do TOI-1338.

Usando o Observatório Europeu do Sul e o Very Large Telescope, ambos localizados no deserto do Atacama, no Chile, os cientistas tentaram identificar a massa do TOI-1338b. Apesar de seus melhores esforços, eles não conseguiram isso. Em vez disso, descobriram um segundo planeta.

"Com apenas 15 desses planetas circumbinários conhecidos dos mais de 5.200 exoplanetas totais descobertos até agora, é emocionante fazer parte deste ramo emergente da ciência de exoplanetas", disse Standing. "Nossos resultados preliminares mostram que planetas circumbinários parecem existir com a mesma frequência que planetas ao redor de estrelas únicas, como o nosso Sol."

O mundo recém-descoberto é chamado de BEBOP-1c, em homenagem ao nome do projeto que coletou os dados, BEBOP, que significa Binaries Escorted By Orbiting Planets. (BEBOP-1 é outro nome para o sistema binário TOI-1338.)

BEBOP-1c é um gigante gasoso com cerca de 65 vezes a massa da Terra, e cerca de cinco vezes menos do que a massa de Júpiter. Ele orbita suas estrelas a uma distância de cerca de 79% de uma unidade astronômica (UA) (uma unidade astronômica é a distância média entre a Terra e o Sol), levando cerca de 215 dias para completar uma viagem ao redor de seus sóis.

Ilustração artística de TOI-1338b. (Crédito da imagem: NASA) 

Em comparação, o TOI-1338b está localizado a cerca de 46% de uma UA de suas estrelas e leva cerca de 95 dias para orbitá-las. Os cientistas estimam que seja no máximo 22 vezes a massa da Terra.

Usando o telescópio espacial TESS, um estudante do ensino médio ajudou a descobrir o TOI-1338b quando ele passou ou "transitou" na frente do mais brilhante de suas duas estrelas em várias ocasiões. Isso ajudou os pesquisadores a estimar seu tamanho - aproximadamente o mesmo que Saturno - mas não sua massa.

Em contraste, no novo estudo, os pesquisadores estavam monitorando esse sistema binário procurando oscilações nas órbitas das estrelas. Este método de "velocidade radial" pode detectar o puxão gravitacional dos planetas. A gravidade de um planeta está relacionada à sua massa, então essa oscilação pode ajudar a revelar quanto um planeta pesa.

O BEBOP-1c é o primeiro planeta circumbinário detectado apenas com a técnica de velocidade radial, disse o coautor do estudo Amaury Triaud, astrofísico da Universidade de Birmingham, na Inglaterra, ao Space.com. Sua descoberta teria vindo antes – a COVID levou ao fechamento temporário dos observatórios que ajudaram a detectar o BEBOP-1c, atrasando essas descobertas por um ano.

"Até agora, planetas circumbinários foram descobertos em trânsito pelos telescópios espaciais Kepler e TESS, que custaram centenas de milhões de dólares", disse Standing. Esta nova descoberta é poderosa porque mostra que "você não precisa de telescópios espaciais caros para detectar esses planetas". Em vez disso, eles também podem ser descobertos usando a técnica de velocidade radial "a partir de telescópios terrestres com planejamento cuidadoso e seleção de alvos".

Detectar planetas circumbinários com a técnica de velocidade radial é difícil. A luz de ambas as estrelas pode tornar desafiador coletar dados precisos sobre seus movimentos para confirmar a presença de mundos circumbinários, explicou Standing.

"O BEBOP contorna esse problema escolhendo estrelas binárias onde a estrela secundária é muito menor e mais fraca do que a estrela primária. Isso significa que a estrela secundária não é vista por nossos telescópios e, portanto, os dois sinais não interferem", disse Standing. "Esses tipos de sistemas estelares binários são mais raros do que aqueles em que as duas estrelas são de tamanho semelhante, mas com os recentes avanços nas técnicas de análise de dados, o BEBOP expandirá sua busca para planetas ao redor desses binários de tamanho igual em um futuro próximo."

Até agora, apenas dois mundos são conhecidos no sistema circumbinário TOI-1338/BEBOP-1. No entanto, mais podem ser identificados no futuro, observaram os cientistas. Pesquisas futuras também podem ajudar a confirmar o tamanho do BEBOP-1c e a massa do TOI-1338b.

Temos uma pesquisa em andamento com telescópios na França e no Chile para encontrar mais planetas circumbinários e medir suas propriedades com mais precisão", disse Triaud. "Por exemplo, com que frequência acontecem; são iguais ou menos ou mais massivos do que planetas orbitando estrelas únicas; e assim por diante."

Outro passo importante "seria medir a química atmosférica de planetas circumbinários e compará-los com planetas orbitando estrelas únicas", disse Triaud. "Telescópios como o Telescópio Espacial James Webb são especialmente adequados para isso e esse tipo de investigação forneceria evidências muito novas sobre a formação de planetas." 

Os cientistas detalharam suas descobertas em 12 de junho na revista Nature Astronomy.

Fonte: space.com