Um Laboratório Super-Earth para pesquisar a vida em outros lugares do universo

Uma equipe internacional, incluindo a Universidade de Genebra, descobriu uma super-terra que permitirá que os astrônomos testem novas hipóteses na busca pela vida no universo.

Trinta anos após a descoberta da primeira exoplaneta, detectamos mais de 7000 deles em nossa galáxia. Mas ainda existem bilhões
Mais a ser descoberto! Ao mesmo tempo, os exoplanetologistas começaram a se interessar por suas características, com o objetivo de encontrar vida em outras partes do universo. Este é o pano de fundo da descoberta de HD 20794 D por uma equipe internacional, incluindo a Universidade de Genebra e os planetas da NCCR. O novo planeta está em uma órbita excêntrica, de modo que oscila dentro e fora da zona habitável de sua estrela. Essa descoberta é fruto de 20 anos de observações usando os melhores telescópios do mundo. Os resultados são publicados hoje na revista Astronomia e astrofísica.

“Estamos sozinhos no universo? '' Por milhares de anos, essa pergunta foi confinada à filosofia, e é apenas muito recentemente que a ciência moderna começou a fornecer hipóteses e evidências sólidas para responder. No entanto, os astrônomos estão fazendo um progresso lento. Cada nova descoberta, teórica ou observacional, aumenta o edifício, afastando os limites do conhecimento. Este foi o caso da descoberta em 1995 do primeiro planeta que orbita uma estrela que não seja o Sol, que ganhou dois pesquisadores, Michel Mayor e Didier Queloz, o Prêmio Nobel da Física de 2019.

Sua luminosidade e proximidade
Torne -o um candidato ideal para futuros telescópios para observar a atmosfera de exoplanetas.

Quase trinta anos depois, os astrônomos deram muitos pequenos passos para detectar mais de 7.000 desses exoplanetas. O atual consenso científico aponta para a existência de um sistema planetário para todas as estrelas de nossa galáxia. Agora, os astrônomos estão procurando exoplanetas que sejam mais fáceis de caracterizar ou terem recursos interessantes para testar suas hipóteses e consolidar seus conhecimentos. Este é o caso do Planet HD 20794 D, que acaba de ser detectado por uma equipe que inclui membros do Departamento de Astronomia da Universidade de Genebra.

Na zona habitável de sua estrela

Este planeta promissor é uma super-terra, um planeta telúrico maior que a Terra. Faz parte de um sistema planetário contendo dois outros planetas. Ele orbita uma estrela do tipo G, como o sol, a uma distância de apenas 19,7 anos-luz, que está, na escala do universo, no bairro muito próximo da terra. Essa “proximidade” facilita o estudo, pois seus sinais de luz são mais visíveis e mais fortes. “HD 20794, em torno do qual HD 20794 d'Orbits, não é uma estrela comum”, explica Xavier Dumusque, professor e pesquisador sênior do Departamento de Astronomia da Universidade de Genebra e co-autor do estudo. “Sua luminosidade e proximidade o tornam um candidato ideal para futuros telescópios cuja missão será observar diretamente as atmosferas dos exoplanetas”.

O interesse no Planet HD 20794 D está em sua posição na zona habitável de sua estrela, a zona que delimita o local onde a água líquida pode existir, uma das condições necessárias para o desenvolvimento da vida como a conhecemos. Esta zona depende de vários fatores, principalmente as propriedades estelares. Para estrelas como o Sun ou HD 20794, ele pode se estender de 0,7 a 1,5 unidades astronômicas (Au), abrangendo não apenas a órbita da Terra, mas também a de Marte no caso do Sol. O exoplanet HD 20794 D leva 647 dias para orbitar sua estrela, cerca de quarenta dias a menos que Marte.

Em vez de seguir uma órbita relativamente circular, como a Terra ou Marte, HD 20794 D segue uma trajetória elíptica com grandes mudanças na distância de sua estrela durante sua revolução. O planeta oscila assim entre a borda interna de sua estrela Hz (0,75 Au) e fora dela (2 Au) ao longo de sua órbita. Essa configuração é de particular interesse para os astrônomos, pois permite ajustar os modelos teóricos e testar sua compreensão da noção de habitabilidade de um planeta. Se houver água no HD 20794 D, passaria do estado de gelo para o estado líquido, propício ao aparecimento da vida, durante a revolução do planeta ao redor da estrela.

Muitos anos de observações

Detectar essa super-terra não foi fácil e o processo era iterativo. A equipe analisou mais de vinte anos de dados de instrumentos de última geração, como café expresso e harpas. Para este último, os cientistas foram capazes de confiar em Yarara, um algoritmo de redução de dados desenvolvido recentemente na Universidade de Genebra. Durante anos, os sinais planetários foram obscurecidos pelo barulho, dificultando a discernimento se os planetas realmente existiam. “Analisamos os dados por anos, eliminando cuidadosamente as fontes de contaminação”, explica Michael Cretignier, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Oxford, co-autor do estudo e desenvolvedor de Yarara durante seu doutorado na Universidade de Genebra.

A descoberta do HD 20794 D fornece aos cientistas um laboratório interessante para modelar e testar novas hipóteses em sua busca pela vida no universo. A proximidade deste sistema planetário com sua estrela brilhante também o torna um alvo principal para instrumentos de próxima geração, como o espectroógrafo de Andes para o telescópio extremamente grande do ESO (ELT). Saber se esse planeta abriga a vida ainda exigirá vários marcos científicos e uma abordagem transdisciplinar. As condições para sua habitabilidade já estão sendo estudadas pelo novo Centro de Vida no Universo (CVU) na Faculdade de Ciências da Universidade de Genebra.