Descoberta de planeta fora do sistema solar liderada por equipe brasileira desvenda mistério de sistema planetário.

Em 2022 um time internacional fez a descoberta de um planeta em torno da estrela TIC 349576261, distante cerca de 1000 anos-luz da Terra. Utilizando a técnica de trânsitos planetários – quando o planeta cruza o disco estelar e produz uma redução no brilho observado da estrela – o time foi capaz de determinar o período do planeta, além de sua massa, raio e temperatura. Nomeado como TOI-4562b, o planeta possui um período de 225 dias, porém com uma das órbitas mais excêntricas conhecidas, que somado à juventude de sua estrela hospedeira, são indicativos de um sistema planetário ainda em formação. Uma das peculiaridades do planeta é que seus trânsitos não ocorrem nos instantes esperados pelos modelos, apresentando um atraso ou adiantamento em relação aos valores calculados, indicando uma possível perturbação por um terceiro corpo. 

Utilizando dados coletados com o telescópio brasileiro Zeiss, localizado no Observatório do Pico dos Dias do Laboratório Nacional de Astrofísica (OPD/LNA/MCTI), em Minas Gerais, em combinação com dados do telescópio espacial TESS, da NASA, a equipe refinou a efeméride do planeta TOI-4562b e fez a detecção de um segundo planeta no sistema planetário, responsável pelas perturbações observadas. A diferença na perturbação que inicialmente era de poucos minutos apresentou um adiantamento de quase 2 horas para os dados obtidos no OPD/LNA/MCTI. O planeta chamado TOI-4562c tem similaridades com Jupiter, sendo um planeta gigante gasoso com 5,8 vezes a massa de Júpiter, em uma órbita mais externa em relação ao planeta b, com um período de 3990 dias (aproximadamente 11 anos), comparado com 225 dias para o planeta mais interno. 

A técnica utilizada para a detecção do planeta TOI-4562c é conhecida como ‘Variação do Tempo de Trânsito (ou TTV, da sigla em inglês). A análise dos dados contou com estudantes e pesquisadores especialistas em exoplanetas e em técnicas de TTV da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA), Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e Instituto Nacional de Pesquisas Especiais (INPE), além de instituições no Chile, Alemanha e Estados Unidos. O artigo será publicado na revista internacional Astronomy & Astrophysics e a versão pré-edição já está disponível (https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451935 e https://arxiv.org/abs/2409.06924)

A equipe pretende agora seguir monitorando o sistema planetário com a observação de novos trânsitos para uso do TTV em combinação com outra técnica conhecida como velocidades radiais, o que permite o cálculo preciso de parâmetros do sistema planetário, como a massa e o raio dos planetas, suas densidades, além da inclinação e excentricidade das órbitas. 

Nota 1: o Zeiss é um telescópio de apontamento manual, que foi da adquirido da ex-Alemanha Oriental em troca de café nos anos 60/70. 

Nota 2: as informações sobre o novo planeta já aparecem também na enciclopédia de exoplanetas  https://exoplanet.eu/catalog/toi-4562_c/ e Wikipedia de planetas descobertos este ano https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanets_discovered_in_2024

Representação artística de um sistema planetário com um planeta gigante, como esperado para os planetas do sistema TOI-4562. Fonte: NASA 

Links: https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/11/gasgiant-7.jpg?w=1024
          https://science.nasa.gov/exoplanet-catalog/toi-4562-b/

Diagrama esquemático mostrando as órbitas dos planetas TOI-4562b e TOI-4562c em comparação com planetas do Sistema Solar. O TOI-4562c é um planeta gigante com 5,8 massas de Júpiter em uma órbita com um semi-eixo maior de 5,22 UA (UA a distância Terra-Sol) e um período orbital de 3.990 dias.

Telescópio Zeiss de 60 cm, localizado no Observatório do Pico dos Dias do Laboratório Nacional de Astrofísica (OPD/LNA/MCTI).