Astrónomos, recorrendo ao Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, encontraram fortes evidências de um planeta gigante em órbita de uma estrela no sistema estelar mais próximo do nosso Sol. A apenas 4 anos-luz da Terra, o sistema estelar triplo Alpha Centauri há muito tempo que é um alvo atraente na busca por mundos para lá do nosso Sistema Solar.

Visível apenas do hemisfério sul da Terra, é composto pelas estrelas binárias Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, ambas semelhantes ao Sol, e pela fraca estrela anã vermelha Proxima Centauri. Alpha Centauri A é a terceira estrela mais brilhante do céu noturno. Embora existam três planetas confirmados a orbitar Proxima Centauri, a presença de outros mundos em torno de Alpha Centauri A e Alpha Centauri B tem sido difícil de confirmar.

Agora, as observações do Webb com o seu instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) estão a fornecer as evidências mais fortes até à data da existência de um gigante gasoso a orbitar Alpha Centauri A. Os resultados foram aceites numa série de dois artigos científicos publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.

Se confirmado, o planeta seria o mais próximo da Terra que orbita na zona habitável de uma estrela semelhante ao Sol. No entanto, como o candidato a planeta é um gigante gasoso, os cientistas afirmam que ele não suportaria vida como a conhecemos.

"Com este sistema tão próximo de nós, quaisquer exoplanetas encontrados ofereceriam a nossa melhor oportunidade de recolher dados sobre sistemas planetários que não o nosso. No entanto, estas são observações incrivelmente complexas, mesmo com o telescópio espacial mais poderoso do mundo, porque estas estrelas são muito brilhantes, próximas e movem-se rapidamente pelo céu", disse Charles Beichman, do JPL da NASA e do Instituto de Ciência de Exoplanetas da NASA no centro de astronomia IPAC do Caltech, coautor principal dos novos artigos científicos. "O Webb foi concebido e otimizado para encontrar as galáxias mais distantes do Universo. A equipa de operações do STScI (Space Telescope Science Institute) teve de criar uma sequência de observação personalizada apenas para este alvo, e o seu esforço extra compensou de forma espetacular".

Esta imagem mostra o sistema estelar Alpha Centauri a partir de vários observatórios terrestres e espaciais diferentes: o DSS (Digitized Sky Survey), o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Alpha Centauri A é a terceira estrela mais brilhante do céu noturno e a estrela semelhante ao Sol mais próxima da Terra. A imagem terrestre do DSS mostra o sistema triplo como uma única fonte de luz, enquanto o Hubble resolve as duas estrelas semelhantes ao Sol no sistema, Alpha Centauri A e Alpha Centauri B. A imagem do MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb, que usa uma máscara coronográfica para bloquear o brilho intenso de Alpha Centauri A, revela um potencial planeta em órbita da estrela. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, DSS, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (JPL), D. Mawet (Caltech), J. DePasquale (STScI)

Várias rondas de observações meticulosamente planeadas pelo Webb, análises cautelosas pela equipa de investigação e modelagem computacional extensa ajudaram a determinar que a fonte vista na imagem Webb é provavelmente um planeta e não um objeto de fundo (como uma galáxia), um objeto de primeiro plano (um asteroide em passagem) ou outro artefacto do detetor ou da imagem.

As primeiras observações do sistema ocorreram em agosto de 2024, utilizando a máscara coronográfica a bordo do MIRI para bloquear a luz de Alpha Centauri A. Embora o brilho extra da estrela companheira próxima, Alpha Centauri B, tenha complicado a análise, a equipa conseguiu subtrair a luz de ambas as estrelas para revelar um objeto mais de 10.000 vezes mais fraco que Alpha Centauri A, separado da estrela por cerca de duas vezes a distância entre o Sol e a Terra.

Embora a deteção inicial tenha sido empolgante, a equipa de investigação precisava de mais dados para chegar a uma conclusão definitiva. No entanto, observações adicionais do sistema em fevereiro de 2025 e abril de 2025 (usando o Tempo Discricionário do Diretor) não revelaram nenhum objeto como o identificado em agosto de 2024.

Esta imagem de três painéis captura a busca observacional do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA por um planeta em torno da estrela mais próxima semelhante ao Sol, Alpha Centauri A. A imagem inicial mostra o brilho intenso de Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, depois o painel do meio mostra o sistema com uma máscara coronográfica colocada sobre Alpha Centauri A para bloquear o seu brilho intenso. No entanto, a forma como a luz se curva em torno das orlas do coronógrafo cria ondulações de luz no espaço circundante. A ótica do telescópio (os seus espelhos e estruturas de suporte) faz com que parte da luz interfira consigo mesma, produzindo padrões circulares e outros semelhantes a raios. Estes complexos padrões de luz, juntamente com a luz da vizinha Alpha Centauri B, tornam incrivelmente difícil detetar planetas fracos. No painel à direita, os astrónomos subtraíram os padrões conhecidos (usando imagens de referência e algoritmos) para limpar a imagem e revelar fontes fracas como o candidato a planeta. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (JPL), D. Mawet (Caltech), J. DePasquale (STScI)

"Estamos diante do caso de um planeta que desapareceu! Para investigar esse mistério, usámos modelos informáticos para simular milhões de potenciais órbitas, incorporando o conhecimento adquirido quando vimos o planeta, bem como quando não o vimos", disse o estudante de doutoramento Aniket Sanghi, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, Califórnia. Sanghi é coautor dos dois artigos científicos que cobrem a investigação da equipa.

Nestas simulações, a equipa levou em consideração tanto a observação em 2019 de um potencial candidato a exoplaneta pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO, quanto os novos dados do Webb, e considerou órbitas que seriam gravitacionalmente estáveis na presença de Alpha Centauri B, o que significa que o planeta não seria ejetado do sistema.

Os investigadores afirmam que a não deteção na segunda e terceira rondas de observações com o Webb não é surpreendente.

"Descobrimos que, em metade das órbitas possíveis simuladas, o planeta aproximava-se demasiado da estrela e não teria sido visível pelo Webb, tanto em fevereiro como em abril de 2025", afirmou Sanghi. Com base no brilho do planeta nas observações no infravermelho médio e nas simulações orbitais, os investigadores afirmam que poderia ser um gigante gasoso com aproximadamente a massa de Saturno orbitando Alpha Centauri A numa trajetória elíptica que varia entre 1 a 2 vezes a distância entre o Sol e a Terra.

"Estas são algumas das observações mais exigentes que fizemos até agora com o coronógrafo do MIRI", disse Pierre-Olivier Lagage, do CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives), França, coautor dos artigos científicos e líder francês no desenvolvimento do MIRI. "Quando estávamos a desenvolver o instrumento, estávamos ansiosos para ver o que poderíamos encontrar em torno de Alpha Centauri, e estou ansioso para ver o que ele nos revelará a seguir!"

"Se confirmado, o potencial planeta visto na imagem Webb de Alpha Centauri A representaria um novo marco para os esforços de imagem de exoplanetas", diz Sanghi. "De todos os planetas diretamente fotografados, este seria o mais próximo da sua estrela visto até agora. É também o mais semelhante em temperatura e idade aos planetas gigantes do nosso Sistema Solar e o mais próximo da nossa casa, a Terra", afirma. "A sua própria existência num sistema de duas estrelas pouco separadas desafiaria a nossa compreensão de como os planetas se formam, sobrevivem e evoluem em ambientes caóticos".

Se confirmado por observações adicionais, os resultados da equipa podem transformar o futuro da ciência exoplanetária.

// ESA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Caltech (comunicado de imprensa)
// Observatório de Paris (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cambridge (comunicado de imprensa)
// Universidade do Arizona (comunicado de imprensa)
// Universidade do Texas Oriental A&M (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico #2 (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
19/10/2022 - Descoberto planeta no sistema estelar mais próximo da Terra
15/03/2022 - Imaginando um vizinho terrestre
19/11/2021 - Mundos "aqui ao lado": à procura de planetas habitáveis em torno de Alpha Centauri
16/02/2021 - Sinais preliminares de um planeta na zona habitável de Alpha Centauri A

Alpha Centauri Ab:
Wikipedia

Alpha Centauri:
ipac
Simbad
Wikipedia

Proxima Centauri:
Simbad
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
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