U.Porto na corrida para a deteção de exoplanetas habitáveis

A cúpula do CFHT fica situada a 4200 metros de altitude, no topo de Mauna Kea. (Foto: CFHT/ Jean-Charles Cuillandre)

Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), está a colaborar no desenvolvimento dos objetivos científicos e dos aspetos tecnológicos da construção do SPIRou, um espectrógrafo de alta precisão que será utilizado para a deteção de planetas idênticos à Terra em órbita de estrelas anãs vermelhas, e para o estudo da formação de estrelas semelhantes ao Sol e dos seus planetas.

O SPIRou está a ser desenvolvido por um consórcio internacional, liderado por um grupo de instituições francesas, e que envolve Canadá, Suíça, Brasil, Taiwan e Portugal (representado pelo CAUP). A construção deverá começar em 2014, devendo entrar em funcionamento no Telescópio Canadá-França-Havai (CFHT) em 2017.

Este instrumento permitirá detetar, através do método das velocidades radiais4, planetas idênticos à Terra em órbita na zona habitável de estrelas anãs vermelhas próximas de nós. A atmosfera desses planetas “gémeos” da Terra poderá depois ser analisada com telescópios atualmente em desenvolvimento, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST), ou o E-ELT (ESO), para tentar detetar nestas a presença de água e outras moléculas relacionadas com a vida.

O SPIRou será também o instrumento ideal para desvendar os mistérios da formação de estrelas e planetas uma vez que irá, pela primeira vez, observar os campos magnéticos no interior de sistemas estelares recém-nascidos (parecidos com o nosso próprio Sistema Solar, mas apenas com algumas centenas de milhares de anos de idade).

Este espectropolarímetro irá constituir um grande desafio tecnológico, pois para conseguir realizar observações otimizadas de astros tão frios como as estrelas anãs vermelhas (tão quentes quanto uma lâmpada de halogéneo comum), o SPIRou irá operar no infravermelho. Isto implica que o coração deste instrumento, o espetrógrafo de alta resolução, terá refrigeração criogénica a azoto líquido, à temperatura de -200º C, de forma a evitar que a radiação térmica ambiente impeça a deteção da luz ténue emitida por essas estrelas.

A temperatura no interior do contentor térmico terá de ser extremamente estável, com variações inferiores a alguns milésimos de grau, para que o SPIRou seja capaz de detetar os movimentos nanométricos dos espetros estelares, que irão revelar a existência de planetas similares à Terra.

Como nascem as estrelas e os planetas? De que forma os campos magnéticos influenciam o seu nascimento? E será a Terra um dos poucos planetas na Via Láctea capazes de manter água líquida na sua superfície ou será apenas um entre vários milhares de milhões? Estas são algumas das mais importantes questões científicas da atualidade, que têm ocupado investigadores nas últimas décadas. Ao abordar a deteção de planetas de um novo ângulo, o SPIRou tentará dar resposta a todas estas questões.

Mais informações no Comunicado de imprensa do CAUP.