Pela primeira vez, James Webb descobre e fotografa um exoplaneta

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) acabou de descobrir seu primeiro exoplaneta (planeta fora do Sistema Solar), que foi chamado de TWA 7b. O exoplaneta com uma massa parecida com a de Saturno orbita uma estrela a 110 anos-luz da Terra, a CE Antilae.

Apesar de ser grande, o TWA 7b é dez vezes menor do que qualquer outro exoplaneta que já tenha sido observado diretamente por um telescópio antes. É difícil tirar fotos diretas desses corpos celestes porque o brilho das estrelas que eles orbitam rouba a cena em qualquer imagem.

Hoje, a maioria das imagens de exoplanetas são representações artísticas baseadas em dados diversos coletados por telescópios. O que o James Webb fez foi tirar uma foto direta do exoplaneta, que ajuda a entender como um sistema planetário se comporta em sua infância. O TWA 7b só tem cerca de 6 milhões de anos, praticamente um recém-nascido para os padrões cósmicos (a Terra, por exemplo, tem 4,5 bilhões de anos).

A observação do novo exoplaneta foi liderada pela astrofísica Anne-Marie Lagrange, do Observatório de Paris. Os detalhes da descoberta foram divulgados num artigo na Nature.

Planeta pastor?

O primeiro planeta fora do Sistema Solar foi descoberto há 33 anos, em 1992. Nessas últimas três décadas, a comunidade científica já encontrou quase 6.000 outros exoplanetas. A maioria desses foi identificada a partir de métodos de observação indireta. Geralmente, os astrônomos identificam a sombra de um planeta quando ele passa na frente de sua estrela – é o chamado método de trânsito. Explicamos esta e outras técnicas neste texto.

Como a Terra está muito distante de todos esses exoplanetas, eles parecem muito próximos de suas estrelas, que são muito mais brilhantes que eles e apagam qualquer vestígio de exoplaneta que poderia aparecer em uma foto.

Para superar os desafios da observação direta de um exoplaneta, Lagrange e seus colegas do Observatório de Paris usaram um acessório para o Telescópio Espacial James Webb que simula o efeito de um eclipse, diminuindo o brilho da estrela para facilitar a observação de objetos ao seu redor – como o planeta TWA 7b. Outra peculiaridade dessa descoberta é a posição da CE Antilae em relação à Terra: os cientistas observaram o exoplaneta e sua estrela “de cima”, pelo polo.

A imagem do James Webb revela três anéis concêntricos de poeira e detritos ao redor da CE Antilae. O planeta apareceu brilhando em um desses círculos com o mesmo centro. Por ser tão jovem, seu brilho, emitindo radiação infravermelha, ainda é detectável por um telescópio tão sensível como o JWST. Sua posição na imagem revelada pelos cientistas pode ser de difícil identificação para quem não é astrônomo. O planeta está na área marcada pela legendada “CC #1”:

Em volta do exoplaneta TWA 7b, dá para perceber uma diminuição no nível de detritos e poeira. Isso acontece porque ele provavelmente é um “planeta pastor”, tipo de corpo celeste que já havia sido teorizado, mas nunca observado. São eles que criam essas lacunas de material, “limpando” a sujeira espacial ao seu redor.

A partir da observação, os astrônomos descobriram que o TWA 7b está 52 vezes mais distante de sua estrela do que a Terra está do Sol, o que significa que ele tem um período orbital de algumas centenas de anos. Mais estudos com o exoplaneta podem revelar novos detalhes sobre como são os planetas quando bebês.

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