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Astrônomos da UCLA descobrem mais de 300 novos exoplanetas possíveis

Astrônomos da UCLA identificaram 366 novos exoplanetas, em grande parte graças a um algoritmo desenvolvido por um pós-doutorado da UCLA. Entre suas descobertas mais notáveis ​​está um sistema planetário que compreende uma estrela e pelo menos dois planetas gigantes gasosos, cada um com aproximadamente o tamanho de Saturno e localizados excepcionalmente próximos um do outro.

As descobertas são descritas em um artigo publicado hoje no Astronomical Journal .

O termo “exoplanetas” é usado para descrever planetas fora de nosso próprio sistema solar. O número de exoplanetas que foram identificados pelos astrônomos chega a menos de 5.000 ao todo, então a identificação de centenas de novos é um avanço significativo. O estudo de um novo grupo tão grande de corpos pode ajudar os cientistas a entender melhor como os planetas se formam e as órbitas evoluem, e pode fornecer novos insights sobre o quão incomum é o nosso sistema solar.

“Descobrir centenas de novos exoplanetas é uma conquista significativa por si só, mas o que diferencia este trabalho é como ele iluminará características da população de exoplanetas como um todo”, disse Erik Petigura, professor de astronomia da UCLA e coautor da pesquisa.

O autor principal do artigo é Jon Zink, que obteve seu doutorado na UCLA em junho e atualmente é bolsista de pós-doutorado na UCLA. Ele e Petigura, bem como uma equipe internacional de astrônomos chamada projeto Scaling K2, identificaram os exoplanetas usando dados da missão K2 do Telescópio Espacial Kepler da NASA.

A descoberta foi possível graças a um novo algoritmo de detecção de planetas desenvolvido por Zink. Um desafio na identificação de novos planetas é que as reduções no brilho do staller podem se originar do instrumento ou de uma fonte astrofísica alternativa que imita uma assinatura planetária. Descobrir quais são os que requerem investigação extra, o que tradicionalmente é extremamente demorado e só pode ser realizado por meio de inspeção visual. O algoritmo de Zink é capaz de separar quais sinais indicam planetas e quais são meramente ruído.

“O catálogo e o algoritmo de detecção de planetas que Jon e a equipe do Scaling K2 criaram é um grande avanço na compreensão da população de planetas”, disse Petigura. “Não tenho dúvidas de que eles irão aprimorar nossa compreensão dos processos físicos pelos quais os planetas se formam e evoluem.”

A missão original do Kepler teve um fim inesperado em 2013, quando uma falha mecânica deixou a espaçonave incapaz de apontar com precisão para o pedaço de céu que vinha observando há anos.

Mas os astrônomos redirecionaram o telescópio para uma nova missão conhecida como K2, cujo objetivo é identificar exoplanetas perto de estrelas distantes. Os dados do K2 estão ajudando os cientistas a entender como a localização das estrelas na galáxia influencia que tipo de planetas são capazes de se formar ao seu redor. Infelizmente, o software usado pela missão Kepler original para identificar possíveis planetas foi incapaz de lidar com as complexidades da missão K2, incluindo a capacidade de determinar o tamanho dos planetas e sua localização em relação à sua estrela.

O trabalho anterior de Zink e colaboradores apresentou o primeiro pipeline totalmente automatizado para K2, com software para identificar planetas prováveis ​​nos dados processados.

Para o novo estudo, os pesquisadores usaram o novo software para analisar todo o conjunto de dados do K2 – cerca de 500 terabytes de dados abrangendo mais de 800 milhões de imagens de estrelas – para criar um “catálogo” que em breve será incorporado ao arquivo mestre de exoplanetas da NASA. Os pesquisadores usaram o cluster Hoffman2 da UCLA para processar os dados.

Além dos 366 novos planetas identificados pelos pesquisadores, o catálogo lista 381 outros planetas que foram identificados anteriormente.

Zink disse que as descobertas podem ser um passo significativo para ajudar os astrônomos a entender quais tipos de estrelas são mais prováveis ​​de ter planetas orbitando-as e o que isso indica sobre os blocos de construção necessários para uma formação planetária bem-sucedida.

“Precisamos olhar para uma ampla gama de estrelas, não apenas algumas como o nosso sol, para entender isso”, disse ele.

A descoberta do sistema planetário com dois planetas gigantes gasosos também foi significativa porque é raro encontrar gigantes gasosos – como Saturno em nosso próprio sistema solar – tão próximos de sua estrela hospedeira quanto estavam neste caso. Os pesquisadores ainda não podem explicar por que isso ocorreu lá, mas Zink disse que isso torna a descoberta especialmente útil porque pode ajudar os cientistas a formar uma compreensão mais precisa dos parâmetros de como os planetas e sistemas planetários se desenvolvem.

“A descoberta de cada novo mundo fornece um vislumbre único da física que desempenha um papel na formação do planeta”, disse ele.

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