ESPRESSO confirma ExoTerra mais próxima
2020 maio 26

Num estudo¹ aceite para publicação na revista Astronomy & Astrophysics, uma equipa internacional², que conta com a participação de vários investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA³), confirmou a existência do exoplaneta Proxima b, graças a dados do espectrógrafo ESPRESSO⁴.

Para o investigador do IA João Faria, um dos principais responsáveis pela análise dos dados recolhidos: “O ESPRESSO conseguiu confirmar, de forma independente, a presença do planeta a orbitar Proxima Centauri, a estrela mais próxima de nós. A atividade magnética da estrela trouxe algumas dificuldades, mas com a alta precisão e resolução do ESPRESSO, foi possível detetar o planeta com apenas um terço das observações usadas anteriormente. A análise dos dados ajudou-nos a desenvolver novas técnicas para detetar planetas de pequena massa. Estas técnicas estão agora a ser aplicadas a outras estrelas, mais parecidas com o Sol, à procura de planetas como a Terra.”

Este exoplaneta foi detetado pela primeira vez há cerca de 4 anos, graças à medição de variação de velocidade radial⁵ da estrela a rondar 1 metro por segundo, um valor demasiado próximo do limite da precisão do HARPS, o espectrógrafo usado na época, para serem conclusivos. Este candidato a exoplaneta parecia ter massa semelhante à da Terra e estaria dentro da chamada zona de habitabilidade da sua estrela-mãe, ou seja, uma possível “ExoTerra”.

A confirmação só foi possível agora, graças ao poder coletor do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), combinado com a extraordinária resolução e precisão do ESPRESSO, o mais preciso espectrógrafo construído até hoje. Os dados obtidos têm uma precisão de cerca de 30 centímetros por segundo, e demonstram que o ESPRESSO tem capacidade para detetar planetas com a massa da Terra e até inferior.

Para o investigador do IA e professor no Dep. de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (DFA-FCUP) Nuno Cardoso Santos: “Estes resultados demonstram a qualidade do trabalho da equipa do IA e o potencial do ESPRESSO para detectar outras Terras no Universo. Nos próximos meses vamos certamente ver mais resultados extraordinários.”

A precisão do ESPRESSO só foi conseguida graças ao esforço do consórcio internacional responsável pelo desenvolvimento e construção deste espectrógrafo, constituído por instituições académicas e científicas de Portugal, Itália, Suíça e Espanha, bem como membros do ESO. Os parceiros portugueses são o IA (Universidade do Porto e Universidade de Lisboa) e a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL). A participação nacional no ESPRESSO foi financiada pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).

Além de Proxima b, a equipa ainda encontrou indícios de um segundo sinal nos dados, cuja origem ainda não foi identificada. Se se verificar ser outro exoplaneta, terá uma massa inferior a um terço da massa da Terra.

Para o cientista do instrumento ESPRESSO no ESO (Chile) e investigador do IA Pedro Figueira: “Este e' o primeiro resultado cientifico que faz uso da precisão em velocidades radiais do espectrografo ESPRESSO, e com ele já estamos a um nível de precisão superior a qualquer outro estudo publicado. Isto mostra o futuro brilhante do ESPRESSO.”


Notas

1. O artigo “Revisiting Proxima with ESPRESSO” foi aceite para publicação na revista Astronomy & Astrophysics. Pode ser consultado aqui.
2. A equipa é composta por: A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica das Canárias & Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna), J. Faria (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Dep. Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), P. Figueira (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, European Southern Observatory), C. Lovis (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), M. Damasso (INAF - Observatório Astrofísico de Torino), J. I. González Hernández (Instituto de Astrofísica das Canárias & Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna), R. Rebolo (Instituto de Astrofísica das Canárias, Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna & Consejo Superior de Investigaciones Científicas), S. Cristiani (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), F. Pepe (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), N. C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Dep. Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología - CSIC-INTA), V. Adibekyan (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Dep. Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), S. Hojjatpanah (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Dep. Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), A. Sozzetti (INAF - Observatório Astrofísico de Torino), F. Murgas (Instituto de Astrofísica das Canárias & Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna), M. Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), M. A_olter (Physikalisches Institut, Universität Bern), Y. Alibert (Physikalisches Institut & Center for Space and Habitability, Universität Bern), M. Aliverti (INAF - Observatório Astronómico de Brera), R. Allart (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), C. Allende Prieto (Instituto de Astrofísica das Canárias & Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna), D. Alves (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), M. Amate (Instituto de Astrofísica das Canárias), G. Avila (European Southern Observatory), V. Baldini (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), T. Bandi (Physikalisches Institut, Universität Bern), S. C. C. Barros (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço), A. Bianco (European Southern Observatory), W. Benz (Physikalisches Institut, Universität Bern), F. Bouchy (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), C. Broeng (Physikalisches Institut, Universität Bern), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), G. Calderone (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), R. Cirami (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), J. Coelho (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), P. Conconi (INAF - Observatório Astronómico de Brera), I. Coretti (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), C. Cumani (European Southern Observatory), G. Cupani (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), V. D’Odorico (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste); (Scuola Normale Superiore), S. Deiries (European Southern Observatory), B. Delabre (European Southern Observatory), P. Di Marcantonio (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), X. Dumusque (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), D. Ehrenreich (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), A. Fragoso (Instituto de Astrofísica das Canárias), L. Genolet (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), M. Genoni (INAF - Observatório Astronómico de Brera), R. Génova Santos (Instituto de Astrofísica das Canárias & Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna), I. Hughes (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), O. Iwert (European Southern Observatory), F. Kerber (European Southern Observatory), J. Knusdstrup (European Southern Observatory), M. Landoni (INAF - Observatório Astronómico de Brera), B. Lavie (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), J. Lillo-Box (Centro de Astrobiología - CSIC-INTA), J. Lizon (European Southern Observatory), G. Lo Curto (European Southern Observatory), C. Maire (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), A. Manescau (European Southern Observatory), C. J. A. P. Martins (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto), D. Mégevand (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), A. Mehner (European Southern Observatory), G. Micela (INAF - Observatório Astronómico de Palermo), A. Modigliani (European Southern Observatory), P. Molaro (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste); (Institute for Fundamental Physics of the Universe), M. A. Monteiro (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço), M. J. P. F. G. Monteiro (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Dep. Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), M. Moschetti (INAF - Observatório Astronómico de Brera), E. Mueller (European Southern Observatory), N. J. Nunes (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), L. Oggioni (INAF - Observatório Astronómico de Brera), A. Oliveira (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), E. Pallé (Instituto de Astrofísica das Canárias & Dep. de Astrofísica, U. de La Laguna), G. Pariani (Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), L. Pasquini (European Southern Observatory), E. Poretti (INAF - Observatório Astronómico de Brera & Institute for Fundamental Physics of the Universe), J. L. Rasilla (Instituto de Astrofísica das Canárias), E. Redaelli (INAF - Observatório Astronómico de Brera), M. Riva (INAF - Observatório Astronómico de Brera), S. Santana Tschudi (Instituto de Astrofísica das Canárias), P. Santin (INAF - Observatório Astrofísico de Trieste), P. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço & Dep. Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), A. Segovia (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), D. Sosnowska (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), S. Sousa (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço), P. Spanò (INAF - Observatório Astronómico de Brera), F. Tenegi (Instituto de Astrofísica das Canárias), S. Udry (Observatório Astronómico da Universidade de Genebra), A. Zanutta (INAF - Observatório Astronómico de Brera), e F. Zerbi (INAF - Observatório Astronómico de Brera).
3. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a instituição de referência na área em Portugal, integrando investigadores da Universidade de Lisboa e da Universidade do Porto, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação de unidades de investigação e desenvolvimento organizada pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT). A atividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela FCT/MCES (UID/FIS/04434/2019).
4. O ESPRESSO (Echelle SPectrogaph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) é um espectrógrafo de alta resolução, instalado no observatório VLT (ESO). Foi construído com o objetivo de procurar e detetar planetas parecidos com a Terra, capazes de suportar vida. Para tal, consegue detetar variações de velocidade de cerca de 0,3 km/h. Tem ainda por objetivo testar a estabilidade das constantes fundamentais do Universo.
5. O Método das Velocidades Radiais deteta exoplanetas medindo pequenas variações na velocidade (radial) da estrela, devidas ao movimento que a órbita desses planetas imprime na estrela. A título de exemplo, a variação de velocidade que o movimento da Terra imprime no Sol é de apenas 10 cm/s (cerca de 0,36 km/h). Com este método é possível determinar o valor mínimo da massa do planeta. No entanto, em conjunto com o método dos trânsitos, é possível determinar a massa real.

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