O mais novo e poderoso instrumento de imagem de exoplanetas do mundo, o Gemini Planet Imager (GPI) recentemente instalado no telescópio Gemini South de 8 metros, capturou sua primeira imagem infravermelha de luz de um exoplaneta: Beta Pictoris b, que orbita a estrela Beta Pictoris, a segunda estrela mais brilhante da constelação do sul Pictor. O planeta é bastante óbvio na imagem acima, como um aglomerado brilhante de pixels logo abaixo à direita da estrela no meio (que é fisicamente coberto por um pequeno disco opaco para bloquear o brilho). Mas esse aglomerado de pixels é realmente muito distante planeta a 63 anos-luz de distância e várias vezes mais massivo - e também 60% maior - que Júpiter!
E este é apenas o começo.
Enquanto muitos exoplanetas foram descobertos e confirmados nas últimas duas décadas usando várias técnicas, muito poucos foram realmente fotografados diretamente. É extremamente difícil resolver o brilho fraco da luz refletida de um planeta dentro do brilho brilhante de sua estrela - mas a GPI foi projetada para fazer exatamente isso.
"Muitos planetas que conhecemos até agora são conhecidos apenas por métodos indiretos que nos dizem que um planeta está lá, um pouco sobre sua órbita e massa, mas não muito mais", disse Bruce Macintosh, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, que liderou a equipe que construiu o instrumento. "Com o GPI, visualizamos planetas diretamente em torno das estrelas - é como poder dissecar o sistema e realmente mergulhar na composição e nas características atmosféricas do planeta".
E o GPI não apenas visualiza exoplanetas distantes do tamanho de Júpiter; imagina-os rapidamente.
"Mesmo essas primeiras imagens da primeira luz são quase dez vezes melhores do que a geração anterior de instrumentos", disse Macintosh. "Em um minuto, estávamos vendo planetas que costumavam levar uma hora para serem detectados".
Apesar de seu grande tamanho, Beta Pictoris b é um planeta muito jovem - estimado em menos de 10 milhões de anos (a própria estrela tem apenas 12 milhões). Sua presença é uma prova da capacidade de grandes planetas se formarem rapidamente e em breve em torno de estrelas recém-formadas.
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“Ver um planeta perto de uma estrela depois de apenas um minuto foi emocionante, e vimos isso apenas na primeira semana após o instrumento ter sido colocado no telescópio!” adicionou Fredrik Rantakyro, um cientista da equipe de Gêmeos trabalhando no instrumento. "Imagine o que ele será capaz de fazer depois de ajustar e ajustar completamente seu desempenho."
Outra das imagens da primeira luz da GPI capturou luz dispersa por um anel de poeira que envolve a jovem estrela HR4796A, a cerca de 237 anos-luz de distância:
A imagem da esquerda mostra mostra luz normal, incluindo o anel de poeira e a luz residual da estrela central espalhada pela turbulência na atmosfera da Terra. A imagem certa mostra apenas luz polarizada. As sobras das estrelas não são polarizadas e, portanto, removidas. A luz da borda traseira do disco (à direita da estrela) é fortemente polarizada conforme reflete na Terra e, portanto, parece mais brilhante que a borda voltada para a frente.
Pensa-se que o anel reflexivo possa ser de um cinturão de asteróides ou cometas que orbitam HR4796A e possivelmente formado (ou "pastoreado", como os anéis de Saturno) por planetas ainda não vistos. Os recursos avançados da GPI permitiram a criação de imagens de toda a circunferência do anel.
O sucesso da GPI na criação de imagens de sistemas conhecidos como Beta Pictoris e HR4796A pode indicar apenas muitas descobertas mais emocionantes de exoplanetas que virão.
"Toda a comunidade de exoplanetas está animada com a GPI para inaugurar uma nova era de descoberta de planetas", diz Sara Seager, especialista em física e exoplanetas, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. “Cada técnica de detecção de exoplanetas tem seu auge. Primeiro, foi a técnica de velocidade radial (buscas no planeta em terra que iniciaram todo o campo). Segundo, era a técnica de trânsito (a saber, Kepler). Agora, é a vez da técnica de descoberta de planetas da "imagem direta" para criar ondas ".
Este ano, a equipe da GPI iniciará uma pesquisa em larga escala, analisando 600 jovens estrelas para ver quais planetas gigantes os podem orbitar.
“Algum dia, haverá um instrumento que se parecerá muito com o GPI, em um telescópio no espaço. E as imagens e espectros que sairão desse instrumento mostrarão um pequeno ponto azul que é outra Terra. ”
- Bruce Macintosh, líder da equipe GPI
As observações acima foram realizadas em novembro passado, durante uma "estreia extremamente livre de problemas". O telescópio Gemini South está localizado perto do cume do Cerro Pachon, no centro do Chile, a uma altitude de 2.722 metros.
Fonte: Comunicado de imprensa do Observatório Gemini
