O Telescópio Espacial Spitzer da NASA captou diretamente uma estrela anã marrom orbitando uma estrela maior - a primeira vez que isso foi visto. A anã marrom, HD 3651, é classificada como “anã T”, tem cerca de 50 vezes a massa de Júpiter e orbita cerca de 10 vezes a distância do Sol a Plutão. Os astrônomos teorizaram que o sistema continha uma anã marrom, porque um planeta do tamanho de Saturno tinha uma órbita estranhamente elíptica; algo estava puxando isso.
Cientistas que usaram o Telescópio Espacial Spitzer da NASA descobriram e fotografaram diretamente uma pequena estrela anã marrom, 50 vezes a massa de Júpiter, orbitando com um planeta ao redor de uma estrela parecida com o Sol. Esse arranjo nunca foi visto antes, mas pode ser comum, dizem os cientistas, levando a sistemas solares com órbitas planetárias distorcidas.
Kevin Luhman, da Penn State University, é o principal autor de um relatório que descreve essa descoberta, que será publicada no The Astrophysical Journal. A descoberta diz respeito a uma classe das anãs marrons mais frias, chamadas anãs T.
"Nos últimos dez anos, os astrônomos foram extremamente bem-sucedidos em encontrar planetas perto de suas estrelas hospedeiras usando métodos de detecção indireta", disse Luhman, professor assistente do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Penn State. "Por causa de suas capacidades de infravermelho, o Spitzer é adequado para detectar diretamente anões T legais, e talvez até grandes planetas, nas partes externas dos sistemas planetários".
A equipe de Luhman também descobriu uma segunda anã marrom ainda menor, cerca de 20 vezes a massa de Júpiter, orbitando outra estrela. Esse objeto menor pode ser a anã T mais jovem conhecida, oferecendo aos cientistas um instantâneo do desenvolvimento inicial da anã marrom. Os dois anões T são os primeiros a serem fotografados por Spitzer. Logo após a descoberta desses companheiros, Spitzer também descobriu um anão T que flutuava sozinho pelo espaço, em vez de orbitar uma estrela. A equipe que descobriu que o anão T. é liderada por Daniel Stern no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
As anãs marrons são pequenas estrelas que não são massivas o suficiente para queimar hidrogênio, como o nosso Sol. Seus núcleos não são quentes o suficiente para desencadear essa fusão nuclear. Como resultado, a temperatura da superfície é de apenas alguns milhares de graus quando jovens, resfriando consideravelmente a temperatura do planeta à medida que envelhecem. Consequentemente, eles são escuros e difíceis de identificar e, como resultado, a primeira identificação inequívoca ocorreu apenas cerca de dez anos atrás.
O mais massivo dos dois anões T recém-descobertos é chamado HD 3651 B, localizado na constelação de Peixes. Este objeto está em um sistema solar contendo uma estrela ligeiramente menos massiva que o nosso Sol, que é orbitada por um planeta um pouco menor que Saturno.
A órbita do planeta em torno da estrela parecida com o Sol é altamente elíptica, o que sugeriu que a gravidade de algum objeto invisível mais distante da estrela estava puxando o planeta para fora. Com certeza, era um anão T. Muitos planetas extra-solares foram descobertos com órbitas altamente elípticas. A descoberta de Spitzer é a primeira evidência a apoiar a teoria de que pequenos companheiros como os anões T podem se esconder em tais sistemas solares e podem fazer com que as órbitas dos planetas sejam extremas.
"A órbita do planeta neste sistema é semelhante à de Mercúrio, mas o anão T tem uma órbita dez vezes maior que a de Plutão", disse Brian Patten, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), um co-autor. "Embora o HD 3651 B esteja além da visibilidade a olho nu para um intrépido astrônomo que vive no planeta deste sistema, o anão T torna sua presença conhecida através da gravidade."
O outro anão T é chamado HN Peg B na constelação de Pegasus. Enquanto a maioria das anãs marrons tem bilhões de anos, o HN Peg B é relativamente jovem, apenas cerca de 300 milhões de anos. Os cientistas determinaram sua idade estudando cuidadosamente a estrela companheira, formada ao mesmo tempo a partir da mesma nuvem de gás. O sistema também contém um disco descoberto anteriormente de poeira e rochas.
"Discos detectáveis de detritos e companheiros dos anões T são bastante raros, então a presença de ambos em torno da mesma estrela faz deste um sistema estelar particularmente emocionante", disse Giovanni Fazio, da CfA, co-autor.
As descobertas foram feitas com a câmera infravermelha de Spitzer, construída principalmente no Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland. O investigador principal do instrumento é Giovanni Fazio. Outros membros da equipe incluem Massimo Marengo, Joseph Hora, Richard Ellis, Michael Schuster, Sarah Sonnett, Elaine Winston e Robert Gutermuth da CfA; John Stauffer da Caltech; Tom Megeath da Universidade de Toledo; Dana Backman do Instituto SOFIA / SETI; Tod Henry, da Universidade Estadual da Geórgia; e Michael Werner, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
O Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão do Telescópio Espacial Spitzer para a Diretoria de Missões Científicas da NASA, em Washington. As operações científicas são realizadas no Spitzer Science Center, no California Institute of Technology, em Pasadena.
Fonte original: Comunicado de imprensa da PSU
