Um exoplaneta gigante gasoso com massa equivalente a cerca de 13,8 vezes a de Júpiter foi anunciado em 2020. Orbitando uma estrela a 81 anos-luz da Terra, o que é relativamente próximo em termos astronômicos, trata-se do primeiro exoplaneta conhecido a orbitar uma anã branca.
Chamado de WD 1856+534 b, ele foi detectado em trânsito, ou seja, passando na frente da sua estrela do nosso ponto de vista, o que permite sua observação indireta. A descoberta surpreendeu porque, quando uma estrela morre, ela colapsa e se torna de anã branca, um processo que destrói os planetas próximos.
Agora, em artigo recente, ainda não revisado por pares, uma equipe internacional de astrônomos confirmou outro recorde: o WD 1856+534 b é o exoplaneta mais frio já observado. A descoberta foi feita usando o Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do Telescópio Espacial James Webb (JWST).
As observações atuais fazem parte do Programa de Observações Gerais – Ciclo 3 do JWST, que corresponde ao terceiro ano de operações científicas planejadas do telescópio, iniciado em 2025. Esse ciclo contempla propostas de estudos submetidas por pesquisadores e selecionadas por mérito científico.
Essas medições representam um dos principais propósitos da missão do JWST, que é o uso do método de imagem direta para caracterizar exoplanetas. Em vez de detectá-los em trânsito (como na descoberta do WD 1856+534 b), nessa técnica, o telescópio captura a luz vinda diretamente do planeta.
Como capturar a luz direta dos exoplanetas?
Feita por análise espectroscópica, a técnica de imagem direta de exoplanetas permite que astrônomos identifiquem bioassinaturas como oxigênio, metano e água nesses mundos distantes, revelando detalhes de sua composição e formação. A expectativa é que estejamos próximos de indícios de vida extraterrestre.
Para isso, os espectros de emissão fornecem dados sobre composição planetária e histórico de migração. No entanto, capturar a luz diretamente dos exoplanetas continua sendo uma tarefa difícil por causa do brilho ofuscante das estrelas hospedeiras, que limita as observações diretas.
Prova disso é que, até hoje, nenhum planeta rochoso foi observado diretamente próximo de sua estrela, nem exoplanetas com temperaturas abaixo de 1,85 °C, comparáveis à da Terra. Por isso, as imagens diretas têm se limitado a gigantes gasosos com órbitas amplas ou atmosferas superquentes.
A descoberta de um exoplaneta orbitando uma anã branca (WD) surge agora como uma oportunidade única para detectar mundos mais frios. Isso porque a baixa luminosidade dessas estrelas reduz os chamados “desafios de contraste”, que dificultam observações de exoplanetas em estrelas parecidas com o Sol.
Como estão “mortas”, pois não produzem mais energia por fusão nuclear, as anãs brancas também oferecem insights sobre o que acontece com os planetas após a morte de sua estrela. Por isso, estudá-las revela informações sobre a estabilidade ou migração orbital, e possível sobrevivência dos planetas.
Estudando planetas sobreviventes em órbita de estrelas mortas
Estudar planetas ao redor de anãs brancas pode ajudar a responder uma das grandes questões da astrobiologia: esses mundos sobrevivem à morte de suas estrelas? Em caso positivo, os cientistas avaliam se esses sistemas ainda continuariam mantendo condições mínimas para a habitabilidade.
No estudo atual, astrônomos liderados por Mary Anne Limbach confirmaram a existência do exoplaneta WD 1856+534 b, com a ajuda do James Webb. Para isso, eles usaram dados do instrumento MIRI e analisaram o excesso de luz infravermelha emitida pelo planeta.
Com essa técnica, foi possível restringir a massa do exoplaneta e medir sua temperatura atmosférica. Os dados revelaram uma média de 186 kelvins, o equivalente a –87 °C, tornando WD 1856+534 b o exoplaneta mais frio já detectado até agora.
Usando dados mais recentes obtidos pelo JWST, os autores refinaram o que se sabia desde a descoberta original do WD 1856+534 b em 2020. A massa, por exemplo, é menor do que pensava e não passa de seis vezes a massa de Júpiter.
Mas a grande contribuição do novo estudo foi apresentar a primeira evidência direta de que os planetas conseguem sobreviver à morte de suas estrelas, e até mesmo migrar para órbitas próximas das zonas habitáveis de anãs brancas. O James Webb promete novas observações ainda em 2025.
O estudo encontra-se hospedado na plataforma de pré-impressões arXiv.
Galáxia parecida com sombreiro é registrada pelo James Webb; veja
