No momento, conhecemos cerca de 4.000 exoplanetas confirmados, principalmente graças à missão Kepler. O TESS, o satélite de pesquisa em trânsito dos exoplanetas, provavelmente aumentará muito esses 4000. Mas e as estrelas que todos esses planetas orbitam?
Um novo estudo do Instituto Astrofísico e Observatório Universitário da Universidade de Jena identificou mais de 200 exoplanetas que existem em vários sistemas estelares. O estudo faz parte do esforço para entender como as estrelas hospedeiras moldam a formação e evolução dos planetas.
O autor deste estudo é o Dr. Markus Mugrauer, astrofísico do Instituto Astrofísico e Observatório Universitário da Universidade de Jena, na Alemanha. O seu trabalho baseia-se no segundo lançamento de dados de Gaia, a missão da ESA de criar um mapa 3D da nossa galáxia. Mugrauer está interessado em saber como o sistema estelar múltiplo molda a formação e o desenvolvimento do planeta, o que acontece no início da vida de um sistema solar.
"Vários sistemas estelares são muito comuns em nossa Via Láctea."
Dr. Markus Mugrauer, Autor do Estudo, Universidade de Jena.
A nova pesquisa mostra que, dentro de 1600 anos-luz do Sol, existem 176 estrelas binárias, 27 triplos hierárquicos e um sistema quádruplo hierárquico que hospeda exoplanetas. Esse total de 208 sistemas estelares múltiplos com planetas está fora de mais de 1300 exoplanetas que hospedam estrelas na mesma distância.
O estudo intitula-se “Procure companheiros estelares de estrelas hospedeiras de exoplanetas, explorando a segunda ESA-Gaia liberação de dados ". Ele é publicado nos avisos mensais da Royal Astronomical Society, 13 de novembro de 2019. Mugrauer é o único autor.
"Vários sistemas estelares são muito comuns em nossa Via Láctea", explicou Mugrauer em um comunicado à imprensa. "Se tais sistemas incluem planetas, eles são de particular interesse para a astrofísica, porque os sistemas planetários neles podem diferir do nosso sistema solar de maneiras fundamentais".
É impossível determinar o número de estrelas reais na Via Láctea. É difícil encontrar estrelas de baixa massa, especialmente a uma grande distância de nós. Mas, à medida que as estrelas avançam, os astrônomos costumam trabalhar com uma faixa de 200 a 400 bilhões de estrelas em nossa galáxia. Algumas estimativas mostram que até 85% das estrelas da Via Láctea estão em múltiplos sistemas estelares. Os dados do Kepler mostram que apenas um terço dos múltiplos sistemas estelares possui planetas. Mas como vários sistemas estelares moldam os planetas que os orbitam ainda é uma questão com conseqüências generalizadas.
O trabalho de Mugrauer vai além de apenas encontrar e identificar vários sistemas estelares que hospedam exoplanetas. Ele queria caracterizar esses sistemas solares em mais detalhes. Ele descobriu que os sistemas variam muito em tamanho. Sistemas firmemente ligados têm estrelas companheiras a até 20 UA da sua estrela, o que é semelhante à distância de Urano de nosso Sol, e sistemas mais amplos têm companheiras a mais de 9000 AUs de sua estrela. No entanto, eles são encontrados com mais frequência em cerca de 1000 AUs.
Ele também caracterizou os tipos e o número de estrelas nesses sistemas.
As estrelas no estudo de Mugrauer variam em idade, massa e temperatura. A estrela mais massiva que ele encontrou é 1,4 vezes mais massiva que o nosso Sol, e as menos massivas são apenas 8% da massa do Sol. No entanto, a massa dos companheiros atinge um pico entre 0,15 e 0,3 massas solares. Muitos dos múltiplos sistemas estelares continham uma estrela maior e “dominante” e uma companheira menor: massa baixa, estrelas anãs frias que brilham em vermelho.
Uma pergunta que os astrônomos enfrentam é se os exoplanetas podem ou não sobreviver às convulsões às vezes devastadoras de uma estrela que se aproxima dos estágios finais de sua evolução. (Vejo Revista Espacial: Parece Impossível, mas De alguma Forma Este Planeta Sobreviveu à Fase Gigante Vermelha de sua Estrela) Mugrauer encontrou oito anãs brancas entre seus múltiplos sistemas estelares, reforçando o fato de que os planetas podem sobreviver, pelo menos às vezes, quando uma estrela hospedeira causa estragos em seu entorno .
Dos 208 sistemas estelares múltiplos no estudo de Mugrauer, a grande maioria - 176 - são sistemas estelares binários. Mas também existem 27 sistemas de estrelas triplas e até um sistema de estrelas quádruplas. E entre 20 UA e 10.000 AUs, 15% das estrelas têm um companheiro. Isso vai contra a frequência geral de estrelas parecidas com o Sol com companheiros, onde os astrônomos esperam encontrar o dobro. Além disso, as estrelas companheiras que Mugrauer encontrou em seu estudo mostram distâncias cerca de cinco vezes maiores que nos sistemas "comuns".
Segundo Mugrauer, "Esses dois fatores juntos podem indicar que a influência de várias estrelas em um sistema estelar atrapalha o processo de formação do planeta, bem como o desenvolvimento de suas órbitas".
A presença de um companheiro estelar poderia atrapalhar o processo de formação do planeta no disco ao redor das jovens estrelas. Sua gravidade também pode influenciar a evolução da órbita de um planeta.
Mugrauer descobriu que cerca de 15% das estrelas que hospedam exoplanetas em seu estudo têm uma ou mais estrelas associadas. Mas ele vê isso apenas como o começo de seu trabalho. Ele pretende atualizar continuamente sua lista como um projeto em andamento, à medida que novas missões de exoplanetas, especialmente o TESS, fazem seu trabalho.
Com esse crescente banco de dados de vários sistemas estelares que hospedam exoplanetas, os astrônomos podem começar a responder a uma pergunta intrigante: como os planetas se formam, evoluem e se adaptam quando a estrela hospedeira tem um companheiro?
Mais:
- Comunicado de imprensa: Mundos distantes sob muitos sóis
- Artigo: Pesquise companheiros estelares de estrelas hospedeiras de exoplanetas explorando o segundo ESA-Gaia liberação de dados
- Revista Space: Parece impossível, mas de alguma forma este planeta sobreviveu à fase gigante vermelha de sua estrela
