Na caça por exoplanetas que orbitam anãs marrons

As anãs marrons são objetos que nos fascinam, porque elas são a mais recente adição ao zoológico celestial. Na verdade, as anãs marrons são objetos exóticos sobre as quais sabemos muito pouco. As evidências sugerem que as anãs marrons podem hospedar planetas, mas até agora nós só encontramos poucas evidências. Podemos citar duas detecções significativas que foram realizadas através da técnica das microlentes gravitacionais em estrelas de baixa massa. A primeira foi o objeto com 3,2 vezes a massa da Terra em órbita de uma estrela primária com massa de 0,084 vezes a do Sol, que coloca esta estrela no território limítrofe entre as anãs marrons e estrelas. No segundo caso, o famoso Gliese 1214b, foi o projeto MEarth que descobriu um planeta com 6,6 vezes a massa da Terra orbitando uma estrela de massa 0,16 a massa do Sol. Agora, uma nova proposta de se utilizar o Telescópio Espacial Spitzer de infravermelho para caçar planetas anões marrons foi aventada. Tal idéia aprofunda o que descobrimos até agora, com referência às descobertas acima citadas: Considerando as probabilidades, essas detecções indicam a presença de uma grande, na maior parte inexplorada, população de planetas de massa baixa em torno de estrelas de também de muito baixa massa (conforme Dressing e Charbonneau, 2013). Sem dúvida, a descoberta mais interessante é que o “objeto de interesse” Kepler 961, uma estrela com 13% da massa do Sol, orbitada por 3 planetas com 0,7, 0,8 e 0,6 vezes o raio da Terra, em períodos inferiores a dois dias. Além deste há o sistema KOI-961, que, curiosamente, aparece como uma versão ampliada do sistema de satélites de Júpiter. Isto é precisamente o que estamos procurando. O plano é usar o dispositivo de infravermelho do Spitzer para descobrir planetas rochosos que orbitam anãs marrons nas proximidades do Sol. Indo mais além, estas descobertas irão alimentar a próxima missão do Telescópio Espacial James Webb (JWST) que assim terá uma lista de alvos adequados para que o JWST possa ser colocado para trabalhar na inspeção das atmosferas de exoplanetas. Uma campanha exploratória de 5.400 horas tem como objetivo detectar um pequeno número de sistemas planetários com planetas tão pequenos quanto Marte. O interessante é que a equipe está defendendo uma rápida liberação de todos os dados da pesquisa além de compilar um banco de dados para estudos posteriores das anãs marrons. As anãs marrons podem vir a ser excelentes alvos enquanto tentamos aprender mais sobre os planetas rochosos em torno de outras estrelas. Estudar os fótons emitidos por uma atmosfera durante uma ocultação requer alvos relativamente próximos das estrela hospedeira, e, como o artigo publicado aponta, quanto mais fraca a radiação emanada pelas estrela principal, melhor o contraste entre o objeto central e seu exoplaneta. E mais, em torno de anãs marrons podemos esperar trânsitos profundos que nos permitam detectar objetos ao tamanho de Marte agora através do equipamento do Spitzer. O artigo também observa que anãs marrons com mais de meio bilhão de anos de idade apresentam um raio praticamente constante sobre a sua faixa de massa. Isto torna estes pequenos sistemas lugares onde será mais fácil de estimar o tamanho dos planetas detectados. O observatório espacial Spitzer é a única unidade que pode levantar um número suficiente de anãs marrons, no tempo suficiente, com a precisão e a estabilidade necessária para ser capaz de detectar planetas rochosos do tamanho de Marte, em tempo para uso do novo e poderoso telescópio espacial James Webb. Nós estimamos que cerca de 8 meses de observações serão necessárias para concluir a campanha. Uma vez que os candidatos são detectados, grandes instalações de telescópios terrestres irão confirmar os trânsitos, encontrar os períodos (se apenas um evento foi capturado por Spitzer) e verificar a presença de companheiros adicionais. Este programa irá avançar rapidamente na busca por planetas potencialmente habitáveis ​​na vizinhança solar e transmitir ao JWST um punhado de exo​planetas rochosos como alvos a pesquisar. Esta é uma pesquisa que não apenas faz a sondagem de uma espécie fascinante de objeto, mas que deve oferecer o que o artigo chama de “a rota mais rápida e mais conveniente para a detecção e para o estudo das atmosferas dos planetas extra-solares similares a Terra.” O artigo foi publicado no momento em que 76 novas anãs marrons foram descobertas pela UKIRT Infrared Deep Sky Survey, incluindo dois sistemas “de referência” (benchmarks) potencialmente úteis. Os autores da proposta de uso do Spitzer argumentam que observar as atmosferas de mundos em trânsito do tamanho da Terra em anãs vermelhas com o JWST será bem mais desafiador do que o trabalho equivalente usando as anãs marrons, assumindo já comecemos agora a trabalhar para identificar os melhores alvos.

Fonte: Eternos Aprendizes

Kappa Coronae Borealis – sistemas planetários orbitando uma estrela subgigante

Nossos métodos de detecção de exoplanetas têm seus limites. A técnica de velocidade radial apresenta excelentes resultados nas regiões internas dos sistemas planetários, mas torna-se ineficiente à medida que observamos regiões mais afastadas da estrela central. Por outro lado, a técnica de imagem direta é o reverso – é bem mais fácil ver um exoplaneta se este é grande e está afastado da sua estrela primária. Assim, é natural que nós necessitamos aproveitar as melhores informações fornecidas por cada método disponível para caracterizar um sistema planetário. O problema é que as imagens diretas de exoplanetas ainda são raras e algumas classes de estrelas, particularmente as estrelas da classe A, tornam difícil o uso da técnica de velocidade radial por causa do jitter e outros problemas inerentes a estes objetos. Se você quer ter uma visão mais apurada de uma estrela de massa intermediária para buscar exoplanetas ou um disco de escombros, um método interessante a usar parece ser o estudo de estrelas “aposentadas”, que se encontram no ramo das subgigantes no diagrama de taxonomia estelar de Hertzsprung-Russell. As subgigantes são estrelas que reduziram significativamente ou cessaram definitivamente de processar a nucleossíntese do hidrogênio em seus núcleos. Devido a este recesso o seu núcleo se contrai e sua temperatura interna se eleva enormemente, a ponto de permitir a fusão do hidrogênio em uma camada que envolve seu núcleo. Além disso, as camadas externas da estrela “aposentada” se expandem fazendo-a atingir um tamanho gigante. O grupo liderado por Amy Bonsor (Institute de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble) tem observado a estrela κ Coronae Borealis (κ CrB), também conhecida como HD 142091, usando dados coletados pelo poderoso observatório espacial de infravermelho Herschel da Agência Espacial Européia (ESA). A subgigante κ CrB é um caso incomum que nos oferece a presença de um disco de poeira em volta de uma subgigante e consiste “… em um raro exemplo de uma estrela de massa intermediária, onde tanto exoplanetas e discos planetesimais foram detectados”. O artigo menciona que a presença do disco de escombros e dos exoplanetas pode nos dizer algo sobre como funciona o processo de formação planetária em tais estrelas. Ainda há muito a aprender – alguns estudos sugerem que há mais planetas gigantes em estrelas de maior massa que em menores – e gostaríamos de refinar os modelos existentes nesta área. κ Coronae Borealis é uma estrela com cerca de 1,51 vezes a massa do Sol em uma distância de 101,5 anos-luz, com a idade de 2,5 bilhões de anos. Além disso, um estudo anterior usando o telescópio Keck através do método de velocidade radial revelou a presença de um exoplaneta gigante gasoso com 1,8 vezes a massa de Júpiter orbitando a uma distância similar ao do nosso cinturão de asteróides do Sistema Solar (2,8 UA). Além disso, descoberta anterior forneceu evidências de um segundo objeto cuja massa não estava clara para os astrônomos na ocasião. Estas observações indicam várias possíveis configurações para discos de poeira e escombros além de exoplanetas, tais como: Há um único e contínuo cinturão de poeira se estendendo entre 20 e 200 UA, com um exoplaneta esculpindo a borda externa do disco. O disco de escombros pode estar dividido em dois cinturões mais finos, centrados a 40 UA e 165 UA, respectivamente. Os astrônomos julgam que o exoplaneta externo se trata na verdade de uma anã marrom. O terceiro cenário indica que o disco está a ser agitado por dois exoplanetas de modo que a taxa de produção de pó atinge o pico a 80 UA da estrela central.
Bonsor indaga: Trata-se de um sistema estelar intrigante e misterioso: há um ou dois exoplanetas esculpindo o disco mais largo ou esta estrela possui uma companheira anã marrom que dividiu o disco de escombros em dois cinturões de poeira? Os cientistas escreveram no artigo: Como o primeiro exemplo conhecido de um sistema planetário a orbitar uma estrela subgigante, uma população de casos similares é necessária para determinar se o cenário observado em κ CrB is é incomum ou não. No entanto, este estudo sugere que κ CrB não sofreu uma instabilidade dinâmica que tenha afetado seu sistema planetário, similar ao Bombardeamento Pesado Tardio. Trata-se do primeiro exemplo de uma estrela de mais de 1,4M⊙ com um exoplaneta gigante orbitando a menos de 8 UA de distância, onde temos uma imagem resolvida de um disco de poeira. κ CrB nos fornece um notável exemplo partir do qual aumentamos nossa compreensão dos sistemas planetários em torno de estrelas de massa intermediária.

Fonte: Eternos Aprendizes

Radar da NASA revela que asteróide 1998 QE2 que passará “perto” da Terra nesse fim de semana tem sua própria lua

Uma sequência de imagens de radar do asteróide 1998 QE2 foi obtida na noite do dia 29 de Maio de 2013, pelos cientistas da NASA usando a antena de 70 metros do projeto Deep Space Network em Goldstone, na Califórnia, quando o asteróide estava a aproximadamente 6 milhões de quilômetros da Terra, algo equivalente a 15.6 distâncias lunares. As imagens de radar revelaram que o 1998 QE2 é um asteróide binário. Na população de objetos próximos da Terra, aproximadamente 16% dos asteróides têm 200 metros ou mais e são sistemas binários ou triplos. As imagens de radar sugerem que o corpo principal, ou primário, com aproximadamente 2.7 quilômetros de diâmetro e tem um período de rotação de menos de quatro horas. As imagens de radar do 1998 QE2 também revelaram algumas feições superficiais escuras que sugerem grande concavidades. A estimativa preliminar para o tamanho do satélite do asteróide, ou lua, tem aproximadamente 600 metros de largura. As imagens do radar cobre um período não muito maior que de duas horas. As observações de radar foram lideradas pela cientista Marina Brozovic, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, na Califórnia. A maior aproximação do asteróide ocorrerá no dia 31 de Maio de 2013, às 17:59, hora de Brasília, quando o asteróide estará a uma distância aproximada de 5.8 milhões de quilômetros, ou algo em torno de 15 vezes a distância entre a Terra e a Lua. Essa é a maior aproximação que um asteróide estará da Terra no mínimo pelos próximos dois séculos. O asteróide 1998 QE2 foi descoberto em 19 de Agosto de 1998, pelo programa Lincoln Near Asteroid Research (LINEAR) do Massachussetts Institute of Technology perto de Socorro, no Novo México. A resolução dessas imagens iniciais do 1998 QE2 é de aproximadamente 75 metros por pixel. Espera-se que a resolução aumente nos dias seguintes quando mais dados tornaram disponíveis. Entre os dias 30 de Maio e 9 de Junho de 2013, os astrônomos de radar usando a antena de 70 metros do Deep Space Network da NASA em Goldstone, na Califórnia, e do Observatório de Arecibo em Porto Rico, realizarão uma extensa campanha de observação do asteróide 1998 QE2. Os dois telescópios têm capacidades de imageamento complementares que permitirão que os astrônomos possam aprender o máximo sobre o asteróide durante a sua breve visita perto da Terra.

Mais informações sobre os asteroides e sobre os objetos próximos da Terra podem ser encontradas em: http://neo.jpl.nasa.gov/ ,http://www.jpl.nasa.gov/asteroidwatch

Mais informações sobre a pesquisa de asteróides por meio de radar podem ser encontradas em: http://echo.jpl.nasa.gov/

Mais informações sobre o Deep Space Network pode ser encontrada em: http://deepspace.jpl.nasa.gov/dsn 

Dieta pobre em sódio é a chave para as estrelas viverem mais

Os astrônomos esperam que as estrelas como o Sol, percam a maior parte das suas atmosferas para o espaço no final das suas vidas. No entanto, novas observações de um enorme aglomerado estelar, obtidas com o Very Large Telescope do ESO, mostraram contra todas as expectativas que a maioria das estrelas estudadas simplesmente não chegam a esta fase de sua evolução. Uma equipe internacional descobriu que a quantidade de sódio presente nas estrelas permite prever de modo muito preciso como é que estes objetos terminarão as suas vidas. O modo como as estrelas evoluem e terminam suas vidas foi durante muitos anos um processo considerado bem compreendido. Modelos computacionais detalhados prevêem que estrelas com massa semelhante à do Sol passem por uma fase no final das suas vidas, o chamado ramo assintótico das gigantes ou AGB (sigla do inglês para asymptotic giant branch). Nesta fase ocorre uma queima final de combustível nuclear, e grande parte da massa das estrelas é perdida na forma de gás e poeira. Este material expelido é depois utilizado para formar uma nova geração de estrelas, sendo este ciclo de perda de massa e renascimento vital para explicar a evolução química do Universo. Este processo fornece também o material necessário à formação de planetas – e contém ainda os ingredientes necessários à vida orgânica. No entanto, o australiano Simon Campbell (Monash University Centre for Astrophysics, Melbourne, Austrália), especialista em teorias estelares, descobriu em artigos científicos antigos indícios importantes de que algumas estrelas poderiam de algum modo não seguir estas regras, pulando completamente a fase AGB. Simon explica melhor: “Para um cientista de modelos estelares, estas hipóteses pareciam loucas! Todas as estrelas passam pela fase AGB, de acordo com os nossos modelos. Eu verifiquei e tornei a verificar todos os estudos antigos sobre o assunto, e acabei por concluir que este fato não tinha sido estudado com o rigor necessário. Por isso decidi eu mesmo investigar o assunto, apesar de ter pouca experiência observacional”. Campbell e a sua equipe utilizaram o Very Large Telescope do ESO (VLT) para estudar com muito cuidado a radiação emitida pelas estrelas do aglomerado estelar globular NGC 6752, situado na constelação austral do Pavão. Esta enorme bola de estrelas antigas contém uma primeira geração de estrelas e uma segunda formada pouco tempo depois. As duas gerações conseguem distinguir-se pela quantidade de sódio que contêm – algo que pode ser medido graças à qualidade extremamente elevada dos dados do VLT. “O FLAMES, o espectrógrafo multi-objeto de alta resolução montado no VLT, era o único instrumento capaz de obter dados de 130 estrelas ao mesmo tempo, e com a qualidade suficiente. Com este instrumento pudemos também observar uma grande parte do aglomerado globular de uma só vez”, acrescenta Campbell. Os resultados revelaram-se surpreendentes. Todas as estrelas AGB do estudo eram da primeira geração, com níveis de sódio baixos, e nenhuma das estrelas da segunda geração, com níveis mais altos de sódio, tinha se tornado numa AGB. Um total de 70% das estrelas não estavam nesta fase final de queima nuclear com consequente perda de massa. “Parece que as estrelas precisam de uma “dieta” pobre em sódio para que possam atingir a fase AGB no final das suas vidas. Esta observação é importante por várias razões. Estas estrelas são as mais brilhantes nos aglomerados globulares – por isso haverá 70% menos destas estrelas tão brilhantes do que a teoria prevê. O que significa também que os nossos modelos estelares estão incompletos e devem ser corrigidos!”, conclui Campbell. A equipe espera que sejam encontrados resultados semelhantes para outros aglomerados estelares e está planejando mais observações.

Fonte: Cienctec