terça-feira, 7 de janeiro de 2020

Missão TESS da NASA descobre seu primeiro planeta com duas estrelas


Em 2019, quando Wolf Cukier terminou seu primeiro ano na Scarsdale High School, em Nova York, ele ingressou no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, como estagiário de verão. Seu trabalho era examinar as variações no brilho das estrelas captadas pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e enviadas para o projecto de ciência cidadã Planet Hunters TESS .

"Eu estava procurando nos dados tudo o que os voluntários sinalizaram como um binário eclipsante, um sistema em que duas estrelas circulam entre si e, do nosso ponto de vista, eclipsam-se a cada órbita", disse Cukier. “Cerca de três dias após o estágio, vi um sinal de um sistema chamado TOI 1338. No começo, pensei que fosse um eclipse estelar, mas o tempo estava errado. Acabou sendo um planeta.

O TOI 1338 b, como é agora chamado, é o primeiro planeta circumbinário do TESS, um mundo orbitando duas estrelas. A descoberta foi apresentada em um painel de discussão na segunda-feira, 6 de janeiro, na 235ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu. Um artigo, que Cukier foi co-autor, juntamente com cientistas de Goddard, Universidade Estadual de San Diego, Universidade de Chicago e outras instituições, foi submetido a uma revista científica.

O sistema TOI 1338 fica a 1300 anos-luz de distância na constelação Pictor . As duas estrelas orbitam-se a cada 15 dias. Uma é cerca de 10% mais massiva que o nosso Sol, enquanto a outra é mais fria, mais escura e apenas um terço da massa do Sol.

O TOI 1338 b é o único planeta conhecido no sistema. É cerca de 6,9 ​​vezes maior que a Terra, ou entre os tamanhos de Neptuno e Saturno. O planeta orbita quase exactamente no mesmo plano que as estrelas, então experimenta eclipses estelares regulares.

A TESS possui quatro câmaras, que captam uma imagem em tamanho completo de um pedaço do céu a cada 30 minutos por 27 dias. Os cientistas usam as observações para gerar gráficos de como o brilho das estrelas muda ao longo do tempo. Quando um planeta cruza a frente de sua estrela da nossa perspectiva, um evento chamado trânsito, sua passagem causa um distinto mergulho no brilho da estrela.

Mas os planetas que orbitam duas estrelas são mais difíceis de detectar do que aqueles que orbitam uma. Os trânsitos do TOI 1338 b são irregulares, entre a cada 93 e 95 dias, e variam em profundidade e duração graças ao movimento orbital de suas estrelas. TESS apenas vê os trânsitos cruzando a estrela maior; os trânsitos da estrela menor são muito fracos para serem detectados.

"Esses são os tipos de sinais com os quais os algoritmos realmente enfrentam", disse o principal autor Veselin Kostov, cientista do SETI Institute e Goddard. "O olho humano é extremamente bom em encontrar padrões nos dados, especialmente padrões não periódicos, como aqueles que vemos nos trânsitos desses sistemas".

Isso explica por que Cukier teve que examinar visualmente cada potencial trânsito. Por exemplo, ele inicialmente pensou que o trânsito da TOI 1338 b era o resultado da estrela menor do sistema passando na frente da maior - ambas causam quedas semelhantes no brilho. Mas o momento estava errado para um eclipse.

Após identificar o TOI 1338 b, a equipe de pesquisa usou um pacote de software chamado eleanor, com o nome de Eleanor Arroway, o personagem central do romance “Contact”, de Carl Sagan, para confirmar que os trânsitos eram reais e não eram resultado de artefactos instrumentais.

"Em todas as suas imagens, o TESS está monitorizando milhões de estrelas", disse a coautora Adina Feinstein, uma estudante de graduação da Universidade de Chicago . “É por isso que nossa equipe criou eleanor. É uma maneira acessível de baixar, analisar e visualizar dados de trânsito. Nós o projectamos com planetas em mente, mas outros membros da comunidade o usam para estudar estrelas, asteróides e até galáxias. ”

O TOI 1338 já havia sido estudado a partir do solo por pesquisas de velocidade radial, que medem o movimento ao longo de nossa linha de visão. A equipe de Kostov usou esses dados de arquivo para analisar o sistema e confirmar o planeta. Sua órbita é estável pelos próximos 10 milhões de anos. O ângulo da órbita em relação a nós, no entanto, muda o suficiente para que o trânsito do planeta pare depois de novembro de 2023 e volte oito anos depois. 

As missões Kepler e K2 da NASA descobriram anteriormente 12 planetas circumbinários em 10 sistemas, todos semelhantes ao TOI 1338 b. Observações de sistemas binários são tendenciosas para encontrar planetas maiores, disse Kostov. Os trânsitos de corpos menores não têm um efeito tão grande no brilho das estrelas. Espera-se que o TESS observe centenas de milhares de binários eclipsantes durante sua missão inicial de dois anos; muitos desses planetas circumbinários devem estar aguardando a descoberta.

O TESS é uma missão da NASA Astrophysics Explorer liderada e operada pelo MIT em Cambridge, Massachusetts, e gerenciada pelo Goddard Space Flight Center da NASA. 

Parceiros adicionais incluem Northrop Grumman, com sede em Falls Church, Virginia; O Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia; o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts; Laboratório Lincoln do MIT; e o Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, em Baltimore. Mais de uma dúzia de universidades, institutos de pesquisa e observatórios em todo o mundo são participantes da missão.

Faixa: O TOI 1338 b é mostrado em silhueta por suas estrelas hospedeiras. O TESS detecta apenas trânsitos da estrela maior. Crédito: Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA / Chris Smith



Pesquisadores que trabalham com dados do Transess Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA descobriram o primeiro planeta circumbinário da missão, um planeta orbitando duas estrelas. 

O planeta, chamado TOI 1338 b, é cerca de 6,9 ​​vezes maior que a Terra, ou entre os tamanhos de Neptuno e Saturno. Encontra-se num sistema a 1300 anos-luz de distância na constelação Pictor. 

As estrelas no sistema formam um binário eclipsante, que ocorre quando os companheiros estelares se circundam em nosso plano de visão. Um é cerca de 10% mais massivo que o nosso Sol, enquanto o outro é mais frio, mais escuro e apenas um terço da massa do Sol. 

Os trânsitos do TOI 1338 b são irregulares, entre a cada 93 e 95 dias, e variam em profundidade e duração graças ao movimento orbital de suas estrelas. TESS apenas vê os trânsitos cruzando a estrela maior - os trânsitos da estrela menor são muito fracos para serem detectados. 

Sua órbita é estável pelos próximos 10 milhões de anos. O ângulo da órbita em relação a nós, no entanto, muda o suficiente para que o trânsito do planeta pare depois de novembro de 2023 e volte oito anos depois.

Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA

Fonte: NASA

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