Usando um inovador arranjo telescópico, uma equipe internacional de pesquisadores descobriu um distante gigante gasoso com aproximadamente o tamanho de Júpiter próximo de uma estrela com metade do tamanho da Terra. É considerado o maior planeta em proporção a sua estrela companheira.

Uma nova pesquisa publicada na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society desafia teorias prevalecentes sobre a formação de planetas e quão grande eles podem ser em sistemas com pequenas estrelas, como uma estrela anã vermelha. A descoberta do NGTS-1b por Daniel Bayliss e Peter Wheatley, do grupo de astronomia e astrofísica da Universidade de Warwick, representa apenas o terceiro gigante gasoso a transitar por uma estrela anã M, e o maior planeta em comparação a sua estrela hospedeira. Anteriores a ele, o maiores planetas em proporção a suas estrelas eram Kepler-4b e HATS-6b, mas este novo planeta é considerado maior e mais pesado.

Bayliss e Wheatley avistaram o planeta usando o instrumento Next-Generation Transit Survey (NGTS), uma larga instalação de observação composta por diversos telescópios no Observatório Paranal, ao norte do Chile. A instalação de última geração é operada pelas Universidades de Warwick, Leicester, Cambridge, Queen’s University de Belfast, Observatório de Genebra, DLR Berlin e Universidade do Chile.

Impressão artística do NGTS-1b com sua estrela vizinha (Imagem: University of Warwick/Mark Garlick)

“A descoberta do NGTS-1b foi uma completa surpresa para nós – acreditava-se que planetas tão grandes não poderiam existir perto de estrelas tão pequenas”, disse Bayliss em um comunicado. “Este é o primeiro exoplaneta que descobrimos na instalação BGTS e estamos desafiando o conhecimento de como planetas são formados. Nosso desafio é descobrir quão comuns estes tipos de planetas são em nossa galáxia”.

Para fazer a descoberta, os astrônomos monitoraram fragmentos do céu durante as noites de vários meses, detectando luz vermelha de uma estrela usando uma câmera especialmente sensível ao vermelho. Essa estrela anã M, NGST-1, passa por pequenas e periódicas quedas de brilho a cada 2,6 dias, sugerindo a presença de um planeta em órbita. O nível da luz, junto das medidas de agitação da estrela confirmam a presença e o tamanho do gigante gasoso.

Localizado a 600 anos luz de distância, o gigante gasoso NGTS-1b tem cerca de 20% menos massa que Júpiter, mas sua estrela companheira tem a metade do diâmetro e massa do nosso Sol. O exoplaneta – chamado de Júpiter quente – é localizado a 4,5 milhões de quilômetros de sua hospedeira, o que equivale a meros 3% da distância entre o Sol e a Terra. Um ano neste planeta dura apenas 2,5 dias terrestres e sua temperatura atinge 530º C.

Antes dessa descoberta, astrônomos não acreditavam que uma estrela deste pequeno porte poderia produzir um planeta tão grande. Cientistas determinaram que pequenas estrelas podem produzir planetas rochosos, mas o sistema de estrelas anãs não possuía material o suficiente para formar um planeta do tamanho de Júpiter. Esta última descoberta significa que teorias anteriores estão incorretas, e mais estudos precisam ser feitos.

“Foi difícil de encontrar o NGTS-1b, apesar de ser monstruoso em seu tamanho, porque sua estrela progenitora é pequena e desbotada. Estrelas pequenas são as mais comuns no universos, então é possível que existam muitos destes planetas gigantes esperando ser descobertos”, disse Wheatley. “Tendo trabalho por quase um década no desenvolvimento do arranjo telescópico NGTS, é emocionante vê-lo encontrar novos e inesperados tipos de planetas. Estou ansioso para ver quais outros tipos de novos planetas podemos encontrar”.

Em termos teóricos, os pesquisadores especulam que o NGTS-1, durante seus estágios de formação, possuía um incomum e grosso disco protoplanetário. Como e por que ainda permanece um mistério. Para o futuro, seria uma boa ideia que pesquisadores criassem modelos digitais mostrando como planetas são formados em tais sistemas, além de continuar a procurar sistemas semelhantes.

[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]

Imagem de topo: Impressão artística do nascer do sol no planeta NGTS-1b (Imagem: University of Warwick/Mark Garlick)