Uma equipa internacional, que conta com vários investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), usou dados obtidos com o espectrógrafo ESPRESSO para descobrir um planeta com metade da massa de Vénus em órbita da estrela de Barnard. Localizada a apenas seis anos-luz de distância, a estrela de Barnard é a segunda mais próxima do Sol, depois do sistema triplo Alfa Centauri, mas é o sistema estelar mais próximo com apenas uma estrela.

A descoberta do exoplaneta Barnard b, com base no método das velocidades radiais, acaba de ser publicada na revista Astronomy & Astrophysics e resultou de dados obtidos em mais de 150 observações com o ESPRESSO,  instalado no VLT do Observatório Europeu do Sul (ESO), espalhadas ao longo de cerca de cinco anos.

“Esta descoberta mostra, mais uma vez, que o método das velocidades radiais é uma ferramenta fulcral para a descoberta de exoplanetas leves e potencialmente na zona habitável”, comenta André Silva, investigador do IA e recém doutorado em Astronomia pela FCUP, cuja tese esteve na base destas conclusões. 

Para confirmar estes resultados, os investigadores recorreram a dados de outros instrumentos especializados na procura de exoplanetas, como o HARPS, o HARPS-N e o CARMENES.

“A utilização de uma nova técnica, desenvolvida durante a minha tese de doutoramento, permite uma maior precisão na medição da velocidade radial e tem potenciado este tipo de deteções nos últimos anos”, acrescenta André Silva.

Uma missão concluída com sucesso

A equipa tinha como objetivo procurar planetas na zona de habitabilidade da estrela de Barnard, uma anã vermelha. Este tipo de estrelas são frequentemente alvo de observações, pois são mais pequenas e menos quentes do que o nosso Sol, sendo por isso mais fácil detetar planetas rochosos de menor massa em seu redor.

“Mesmo que tenha demorado muito tempo, estivemos sempre confiantes que iríamos encontrar alguma coisa”, denota Jonay González-Hernández, do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), o primeiro autor do artigo.

O Barnard b demora pouco menos de três dias e quatro horas para completar uma órbita e está cerca de 20 vezes mais próximo da sua estrela-mãe do que Mercúrio está do Sol. Mas como a estrela de Barnard é 2500 graus menos quente do que o Sol, o planeta tem uma temperatura a rondar os 125 °C – ainda assim demasiado quente para poder suster água líquida, o que o coloca fora da zona de habitabilidade da estrela de Barnard.

Além de confirmar este exoplaneta, a equipa detetou ainda indícios de mais três candidatos que podem orbitar a estrela de Barnard, mas serão precisos mais dados para confirmar a sua existência.

Portugal na liderança da “caça” a “Outras Terras”

A estratégia do IA na área da deteção e caracterização de exoplanetas, atualmente em plena implementação com os espectrógrafos ESPRESSO E NIRPS e com a missão espacial Cheops (ESA), irá continuar no futuro próximo, com a próxima geração de instrumentos e missões espaciais com forte envolvimento do IA. Isto inclui as missões espaciais da ESA PLATO e ARIEL, com lançamentos previstos para 2026 e 2029, respetivamente, e com o espectrógrafo ANDES previsto entrar em funcionamento no início da década de 2030, quando for instalado no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO).

Todos estes estudos estão a preparar a equipa do IA para os próximos grandes passos, onde instrumentos como o ANDES terão um papel fundamental. É expectável que o ANDES lhes permita a deteção de substâncias químicas nas atmosferas de planetas semelhantes à Terra, o que abre a porta à deteção de biomarcadores.

“O ESPRESSO está-nos a permitir abrir caminho para a ciência que vai ser feita com o próximo grande projeto na área: o espectrógrafo ANDES, para o ELT. A nossa forte contribuição para o projeto ANDES, no qual a equipa do IA é responsável tanto pelos desenvolvimentos científicos como tecnológicos, irá garantir que estaremos na linha da frente de novas descobertas nesta área”, remata Nuno Cardoso Santos, Professor no Departamento de Física e Astronomia da FCUP e líder da equipa de Sistemas Planetários do IA, que é também um dos autores do trabalho publicado.