Talvez 1 em cada 4 estrelas tenha planetas. Crédito de imagem: Hubble. Clique para ampliar.
Na última década, mais de 130 planetas extra-solares foram descobertos até hoje. A maioria delas foi encontrada usando uma técnica que mede pequenas alterações na velocidade radial de uma estrela, a velocidade de seu movimento em relação à Terra. Em uma palestra em um recente simpósio sobre planetas extra-solares, o astrônomo Alan Boss, da Carnegie Institution de Washington, apresentou esta visão geral das medições difíceis - e das profundas descobertas - feitas por caçadores de planetas usando a técnica da velocidade radial.
Em 1991, Michel Mayor e Antoine Duquennoy publicaram uma pesquisa clássica de estrelas binárias em nosso bairro solar. Eles encontraram todos os companheiros binários que puderam, mas havia outras 200 estrelas do tipo G que não pareciam ter companheiros binários. Posteriormente, Michel Mayor, juntamente com Didier Queloz, decidiu examinar essas 200 estrelas ímpares, potenciais análogos solares, para ver se elas tinham sistemas planetários. A técnica que eles usaram envolveu a procura de oscilações estelares, mudanças cíclicas na velocidade radial das estrelas, induzidas pelo puxão gravitacional dos planetas em órbita.
Na primavera de 1994, eles instalaram um novo espectrômetro em seu telescópio no Observatório da Alta Provença, ELODIE, que tinha uma resolução de cerca de 13 metros por segundo. Esse era o nível certo para poder ver a velocidade da oscilação, a oscilação do Doppler, induzida no Sol por um planeta semelhante a Júpiter. No final de 1994, eles haviam notado uma oscilação muito interessante em uma estrela chamada 51 Peg.
Infelizmente, naquele momento, o 51 Peg estava se aproximando cada vez mais do Sol e não podia ser observado, então eles tiveram que fazer um período sabático de seis meses e voltar no verão de 1995 e começar a olhar novamente para o 51 Peg. Eles tiveram uma noite de observação de oito noites no Observatório da Alta Provença e, no final dessa temporada, estavam prontos para ir à Nature e publicar.
A curva que eles produziram se encaixava no modelo de 51 Peg, uma estrela do tipo solar, sendo orbitado por um planeta com aproximadamente metade da massa de Júpiter, em uma bela órbita circular. O único problema era que o objeto tinha um período orbital de 4,23 dias. Ele estava orbitando a cerca de 0,05 UA, longe de onde as pessoas esperavam encontrar planetas em massa de Júpiter. Então foi um pouco de um quebra-cabeça. Mas ficou claro desde o início que aquele tinha que ser um planeta que talvez tivesse se formado mais longe e migrado. Essa era a única maneira de explicar como ele poderia existir naquele local.
O próximo passo foi ver se mais alguém poderia reproduzir o resultado. Porque, é claro, o problema crítico com o planeta em torno da estrela de Barnard era que ninguém poderia confirmar isso. Havia vários outros esforços de caça ao planeta em andamento na época em 1995, mas as pessoas que chegaram ao telescópio foram Paul Butler e Geoff Marcy. Eles foram capazes de confirmar o planeta 51 Peg, com uma dispersão ainda menor do que as medições originais da descoberta.
Percebemos nesse ponto que o campo dos planetas extra-solares realmente havia nascido. Em outubro de 1995, entrou uma nova era, na qual tínhamos provas sólidas e convincentes da existência de planetas extra-solares em torno de estrelas normais.
Agora Geoff e Paul trabalhavam nesse campo há muitos anos. Eles realmente começaram a sério por volta de 1987 e, portanto, tinham muitos dados prontos para análise. Eles imediatamente começaram a reduzir todos os seus dados, procurando órbitas de curto período, fizeram mais algumas medições e, em janeiro de 1996, eles foram capazes de anunciar mais alguns planetas. Um deles, 47 UMa b, era consideravelmente mais tranquilizador do que o descoberto orbitando 51 Peg. Era aproximadamente um objeto de massa de 2 ou 3 Júpiter orbitando a uma distância de aproximadamente 2 UA, mais parecido com o que esperávamos encontrar com base nos planetas do nosso próprio sistema solar. Agora sabemos que este é um sistema de múltiplos planetas, mas no momento eles se encaixam com uma única órbita kepleriana.
Quase todos os planetas extrasolares conhecidos foram encontrados usando essa técnica de velocidade radial; aproximadamente 117 planetas foram descobertos dessa maneira. Mas há outra maneira de encontrar planetas, a detecção de trânsito. A primeira detecção de trânsito foi alcançada por David Charboneau e colegas e separadamente por Greg Henry e colegas em 2000. Este era um planeta que foi encontrado originalmente por velocidade radial, mas esses outros pesquisadores continuaram e fizeram o Hubble e depois o Hubble fotometria da estrela hospedeira e encontrou uma curva de luz realmente maravilhosa, indicativa do planeta passando na frente da estrela, diminuindo ligeiramente sua luz. A detecção inicial pela equipe de Charbonneau foi feita, acredite ou não, usando um telescópio de 10 cm em um estacionamento em Boulder, Colorado.
O mergulho na amplitude de luz da estrela é de cerca de 1,5%, por isso é realmente incrível que essa primeira detecção de trânsito tenha sido feita por um bom telescópio amador. Quando o HST voltou e refez a fotometria com uma precisão muito mais alta, produziu uma curva de luz incrivelmente bonita, que é tão precisa que você pode usá-la para tentar procurar luas em todo o planeta e colocar limites em quão grandes elas podem ser.
Então, os trânsitos agora estão surgindo. Eu acho que eles são a segunda maneira principal de encontrar planetas. Seis planetas foram descobertos por trânsitos agora.
Fonte original: NASA Astrobiology
