Astrofísico da UC participa em descoberta de exoplaneta numa órbita perpendicular em torno de um par de estrelas

21.04.2025 –

Um grupo de cientistas internacional descobriu um planeta cuja órbita faz um ângulo de 90º em torno de um par de estrelas peculiares. É a primeira vez que surgem fortes indícios de um destes “planetas polares” a orbitar duas estrelas em simultâneo. A descoberta foi possível com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO).

Nos últimos anos, foram descobertos vários planetas a orbitar duas estrelas, intitulados planetas circumbinários. Em geral, estes planetas viajam em órbitas que se encontram aproximadamente no mesmo plano da órbita das estrelas hospedeiras em torno uma da outra (órbitas coplanares).

Havia já, no entanto, indícios anteriores de que poderiam existir planetas em órbitas perpendiculares, ou polares, em torno de estrelas binárias: em teoria, estas órbitas são estáveis e foram detetados discos de formação planetária em órbitas polares em torno de pares de estrelas. Contudo, até agora, não havia provas claras de que estes planetas polares existiam de facto.

Estou verdadeiramente entusiasmado por estar envolvido na deteção de indícios credíveis que apontam para a existência desta configuração”, diz Thomas Baycroft, estudante de doutoramento na Universidade de Birmingham, Reino Unido, que liderou o estudo publicado na revista Science Advances.

O exoplaneta, denominado 2M1510 (AB) b, orbita um binário de anãs castanhas jovens — objetos maiores que planetas gigantes gasosos, mas que são estrelas “falhadas”, ou seja, demasiado pequenas para permitir a fusão do hidrogénio em hélio. As duas anãs castanhas eclipsam-se uma à outra quando observadas a partir da Terra, constituindo aquilo a que os cientistas chamam “um binário eclipsante”.

Este sistema é bastante raro. Para além de ser apenas o segundo par de anãs castanhas eclipsantes conhecido até a data, os especialistas descobriram agora que acolhe também o primeiro exoplaneta jamais encontrado numa trajetória perpendicular à órbita das suas duas estrelas hospedeiras.

Em geral, órbitas polares levam ao aumento da excentricidade e culminam em colisões entre os corpos. No entanto, quando a órbita se efetua em torno de um binário de estrelas, como é este caso, ela pode manter-se dinamicamente estável”, comenta Alexandre Correia, professor no Departamento de Física da FCTUC e investigador do Centro de Física da Universidade de Coimbra (CFisUC). “A grande surpresa é como o planeta evoluiu para uma órbita deste tipo, pois a maioria das teorias de formação planetária preveem apenas órbitas coplanares”, acrescenta, o também coautor do estudo.

A equipa encontrou este planeta quando refinava os parâmetros orbitais e físicos das duas anãs castanhas a partir de observações levadas a cabo com o instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) montado no VLT do ESO, no Observatório do Paranal, no Chile. Este par de anãs castanhas, conhecido por 2M1510, foi detectado pela primeira vez em 2018 por Amaury Triaud e outros investigadores, que utilizaram o SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), outra instalação do Paranal.

Os cientistas observaram a trajetória orbital das duas estrelas do 2M1510 a ser “empurrada” de forma invulgar, o que os levou a inferir a existência de um exoplaneta com este estranho ângulo orbital. “Revimos todos os cenários possíveis e o único consistente com os dados obtidos corresponde à existência de um planeta numa órbita polar em torno deste binário”, revelam os especialistas.

“Esta descoberta foi realmente inesperada, pois as nossas observações não foram recolhidas para procurar um planeta ou configuração orbital deste tipo. Como tal, foi de facto uma grande surpresa”, concluem.