Um pequeno exoplaneta gelado

Três equipas internacionais de astrofísicos identificaram um pequeno planeta a orbitar uma estrela distante. O planeta em causa terá uma massa entre 3 e 11 vezes a massa da Terra, e torna-se assim no mais pequeno planeta extra-solar conhecido.

Curva de luz obtida com os diferentes telescópios que participaram na descoberta do OGLE-2005-BLG-390Lb. Este planeta foi detectado graças ao pequeno aumento no brilho da estrela, observado no final de Julho passado. Cortesia ESO.

Entre os mais de 160 planetas extra-solares detectados até hoje, a esmagadora maioria são planetas gigantes, como Júpiter, descobertos pelo método das velocidades radiais. Mas uma nova classe de exoplanetas, com uma massa equivalente ou inferior à de Urano (cerca de 14 vezes a massa da Terra) começou a ser desvendada durante o último ano e meio (ver O Observatório, vol. 10, N.º 8).

O planeta agora anunciado foi descoberto usando o princípio das microlentes gravitacionais, um efeito previsto pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Quando um objecto (a "lente") passa, do ponto de vista de um observador terrestre, em frente de uma estrela de fundo, a sua gravidade vai agir como uma lente gravitacional, concentrando a luz da estrela de fundo na direcção da Terra. Assim, para um observador no nosso planeta a estrela de fundo vai parecer aumentar o seu brilho, um fenómeno que pode durar vários meses.

Ora, se a estrela "lente" possuir um planeta em sua órbita, a gravidade deste vai também produzir um pequeno efeito de lente gravitacional, contribuindo para a variação de brilho da estrela de fundo. Foi exactamente este efeito que foi agora detectado numa colaboração entre três equipas internacionais de astrofísicos, a OGLE, a PLANET e a MOA.

O efeito de lente gravitacional foi detectado pela equipa do OGLE, que de seguida alertou os outros dois grupos. As observações mostraram inicialmente um aumento no brilho de uma estrela distante, algo que indicava um efeito de lente gravitacional produzido por uma pequena estrela anã vermelha que passava no alinhamento entre nós e a primeira. No entanto, a 31 de Julho, e quando o brilho da estrela longínqua estava já a diminuir, os astrofísicos observaram um novo aumento, mas desta vez apenas momentâneo. Este sinal revelou a presença de um pequeno planeta a orbitar a estrela "lente", que foi baptizado com o estranho nome de OGLE-2005-BLG-390Lb.

A análise da curva de luz permitiu aos astrofísicos determinar que o planeta em causa tem uma massa de aproximadamente 5,5 vezes a massa da Terra (entre 3 e 11 vezes, segundo os erros), e dista da sua estrela cerca de 2,6 Unidades Astronómicas (i.e., 2,6 vezes a distância entre a Terra e o Sol). A estrela que este orbita é uma pequena anã vermelha, que está a cerca de 22 000 anos-luz da Terra. Trata-se assim de um planeta bastante frio, provavelmente constituído por gelos.

Infelizmente, um evento deste tipo acontece apenas uma vez, o que dificulta o estudo do planeta agora detectado. Os astrofísicos terão de esperar agora alguns anos para que a estrela "lente" se afaste o suficiente da estrela de fundo mais brilhante, para então poderem estudar a anã vermelha e o seu planeta de forma mais consistente.

O crescimento dos maiores buracos negros

Um estudo recente efectuado com o telescópio espacial Hubble indica que os maiores buracos negros do Universo, com massas que podem atingir os milhares de milhões de massas solares, não nasceram grandes, mas desenvolveram-se ao longo de milhões de anos, num processo desencadeado por encontros e colisões entre galáxias.

Estas imagens revelam 36 dos 165 pares de galáxias distantes em colisão, detectados na imagem óptica mais profunda existente, o Hubble Ultra Deep Field. Cada figura compreende cerca de 84000 anos-luz, aproximadamente o tamanho actual da Via-Láctea, encontrando-se o par em colisão no centro dessa região. Cortesia: NASA, ESA, A. Straughn (Universidade do Arizona) e a equipa do HUDF.

Usando a imagem mais profunda do Universo no óptico, o Hubble Ultra Deep Field (HUDF), uma equipa de astrónomos procurou identificar pares de galáxias distantes em colisão. A aparência destes pares é inequívoca, já que as perturbações gravitacionais num tal acontecimento são tão grandes que as estrelas são "arrancadas" à sua galáxia original, formando caudas de matéria facilmente identificáveis numa imagem óptica (ver imagem).

Entre os exemplos encontrados (165 entre cerca de 2700 galáxias examinadas) procurou-se encontrar sinais de um buraco negro. Usando as diferentes observações que o Hubble efectuou para o HUDF, que compreendem um período de quatro meses, os investigadores procuraram detectar flutuações de brilho nestes objectos. Tal revelaria a actividade intensa na região em torno de um buraco negro activo, onde gases e estrelas são acelerados para a região central, aquecendo e brilhando erraticamente. Curiosamente, nenhuma actividade foi observada.

Contudo, em 46 galáxias diferentes igualmente estudadas no HUDF, estas flutuações de brilho foram encontradas. Relativamente próximas, estas galáxias são vistas como eram milhões de anos após os pares em colisão analisados, o que sugere que os maiores buracos negros não começaram a sua "refeição" aquando da colisão entre galáxias, uma parte fundamental na evolução galáctica, mas apenas centenas de milhões de anos mais tarde. Apoiados por simulações em computador, os astrónomos pensam que esse é o intervalo de tempo necessário para o gás e estrelas "providenciados" pela colisão cheguem até às proximidades do buraco negro e comecem a ser "devorados".

Este estudo realça a importância das colisões entre galáxias para o processo de formação e evolução galáctica e para o crescimento de buracos negros supermassivos que hoje podemos observar no centro das maiores galáxias no universo local.