Pesquisadora da UFMG pode ter descoberto novo planeta fora do sistema solar

A belo-horizontina e residente de pós-doutorado no Departamento de Física do Instituto de Ciências Exatas (ICEx) da UFMG, Bonnie Zaire, descobriu um corpo celeste considerado um potencial novo planeta.

Denominado GM Aurigae b, o objeto possui uma massa supostamente similar à de Júpiter e foi observado orbitando no disco circunstelar da estrela T Tauri clássica, localizado na região molecular de Taurus Aurigae, fora do Sistema Solar.

A astrofísica explica que a observação foi realizada por um espectropolarímetro SPIRou, instrumento que, instalado no Telescópio Canadá-França-Havaí (CFHT), foi direcionado à observação para a nuvem molecular de Taurus Aurigae, um dos locais mais precisos de formação estelar, provavelmente composta por gás e poeira.

“O SPIRou é instrumento cuja construção foi liderada pela França, mas o Brasil teve uma participação realmente importante tanto do ponto de vista financeiro quanto científico. Ao todo, três instituições brasileiras participaram do projeto: a UFMG, o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA) e a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)”, diz a pesquisadora.

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“Nesse sentido, o meu artigo é resultado desse investimento do País na ciência”, informa. A pesquisadora recorreu ao SPIRou para coletar e analisar espectros da estrela GM Aurigae de setembro de 2021 a janeiro de 2023.

Segundo Bonnie Zaire, essa mesma região está situada a 521 anos-luz do Sol, ou seja, uma distância cinco vezes menor do que a distância entre Mercúrio e o Sol e doze vezes menor do que a distância entre o Sol e a Terra.

“Existem várias teorias que contam como surgiu o Sistema Solar planetário, inclusive, nas últimas décadas, vários planetas foram detectados, entretanto, esse planeta que a gente descobriu orbita uma nova estrela. Trata-se de um planeta com temperatura mais elevada, devido a proximidade ao Sol. A gente chama de Júpiter quente”, pontua.

Não há registros históricos sobre origem da estrela

Bonnie Zaire, que recentemente obteve aprovação em um concurso da UFMG para lecionar a futuros pesquisadores, explicou que foram necessários dois anos de análise de um projeto dedicado ao estudo do campo magnético das estrelas. “Os primeiros dados que tive percorreram quatro meses de 2021, dois meses em 2022 e um mês em 2023 “

Na universidade, o objetivo desses estudos, segundo Bonnie Zaire, era de entender a origem mais precisa do Sol e o magnetismo das estrelas. “Esse campo magnético é similar ao Sol, e tem uma massa também similar a ele, mas com idades mais jovens que o próprio Sol. Essa estrela GM Aurigae já era conhecida e começamos a estudar o campo magnético dela, o que nunca foi feito”, detalha a pesquisadora.

Em outras palavras, o mapeamento realizado por Bonnie Zaire supõe que a estrela GM Aurigae possui o dobro do raio do Sol do Sistema Solar planetário, enquanto o planeta GM Aurigae b apresenta uma massa semelhante à de Júpiter.

“Imagina o Sol e a Terra. A terra está orbitando o Sol de forma gravitacional, mas o Sol também orbita a Terra. No caso da GM Aurigae, a gente detecta uma velocidade e como ela se comporta. Ao mesmo tempo, detectamos a massa do planeta e o tempo-espaço”, explica.

O objeto pode, de fato, ser considerado um novo planeta?

Para a formalização da descoberta, um artigo intitulado “Magnetic field, magnetospheric accretion, and candidate planet of the young star GM Aurigae observed with SPIRou” foi publicado em setembro na centenária revista científica sobre astronomia e astrofísica, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, do Reino Unido.

Conforme prevê as convenções científicas, o termo “candidato” é utilizado para designar planetas que foram detectados pela primeira vez por meio de uma técnica específica.

O termo “confirmado” é reservado para planetas observados novamente através de novos dados coletados com outro telescópio, independentemente de serem os mesmos pesquisadores ou não. Nesse contexto, tanto os responsáveis pela descoberta quanto aqueles que confirmam recebem os créditos correspondentes.

“É provável que algum pesquisador tenha particularidade ou propriedades a respeito do planeta, mas que nunca olhou para isso. Mas, é necessário que se façam novos estudos com outros telescópios para confirmar a minha descoberta“, pontua.

A importância da espectroscopia na pesquisa

A espectroscopia diz respeito à observação das frequências de onda da luz, ou seja, à observação de como a intensidade da luz varia em razão da sua frequência de onda. O método é eficaz pelo fato de que cada estrela, em razão de sua massa, acaba tendo um espectro específico.

A espectropolarimetria, por sua vez, coleta, além da informação da intensidade da luz, uma informação relacionada à sua polarização. Esse dado é particularmente importante porque a presença de um campo magnético faz a luz ser polarizada – logo, se a luz está polarizada em um modo específico, isso indica a presença de um campo magnético.

“Usando essa técnica, conseguimos medir o campo magnético das estrelas”, sintetiza Bonnie. A medição desse campo é um dos recursos utilizados na descoberta de planetas. “Em minhas pesquisas, de modo geral, tenho tentado entender como as correntes elétricas do plasma que está dentro das estrelas amplifica o campo magnético delas”, detalha. “Trabalho com observações, mas também com simulações”, conclui a nova professora da UFMG.