Telescópio Espacial James Webb divulga primeira imagem direta de exoplaneta
(smithsonianmag.com)- A equipe de observação do JWST encontrou uma tênue fonte de luz infravermelha no disco de detritos ao redor da jovem estrela TWA 7, a cerca de 111 anos-luz da Terra, e, se confirmada, ela se tornará o primeiro exoplaneta descoberto diretamente pelo telescópio
- A maioria dos milhares de exoplanetas conhecidos foi descoberta por métodos indiretos, como a sombra produzida quando passam na frente de sua estrela, mas este estudo se diferencia por ter capturado um candidato por imagem direta
- Os pesquisadores reduziram o problema de a luz da estrela ser muito mais brilhante que a do planeta com um coronógrafo e processamento avançado de imagem, confirmando a fonte infravermelha próxima de TWA 7
- O objeto candidato TWA 7 b é estimado como tendo massa semelhante à de Saturno, cerca de 120 graus Fahrenheit e posição a aproximadamente 50 vezes a distância entre a Terra e o Sol; a chance de ser uma galáxia de fundo é de cerca de 0,34%
- Se for confirmado como exoplaneta, será um caso de observação direta de um planeta que molda a estrutura de um disco de detritos, além de mostrar que o JWST pode abrir uma faixa de massa e distância que era difícil de alcançar com observações anteriores
Candidato a planeta detectado ao redor de TWA 7
- A equipe de observação do JWST identificou uma tênue fonte de luz infravermelha dentro do disco de detritos que circunda a jovem estrela TWA 7
- TWA 7 está a cerca de 111 anos-luz da Terra
- Os pesquisadores consideram alta a possibilidade de essa fonte ser um exoplaneta
- Se isso for confirmado, será o primeiro caso em que o JWST descobre um novo exoplaneta por imagem direta
- O estudo foi publicado na Nature
- O JWST já havia confirmado, em janeiro de 2023, uma descoberta anterior de um exoplaneta potencial, mas este estudo se distingue por encontrar um novo exoplaneta por imagem direta
Método de imagem direta e resultados da observação
- A dificuldade de fotografar diretamente um exoplaneta está no fato de que o brilho da estrela ofusca a fraca luz dos planetas ao redor
- Os pesquisadores bloquearam a intensa luz estelar com o coronógrafo do JWST, e removeram a dispersão de luz remanescente com processamento avançado de imagem
- Como resultado, surgiu uma tênue fonte de luz infravermelha perto de TWA 7, e o objeto candidato foi chamado de TWA 7 b
- Sua massa é estimada em um nível semelhante ao de Saturno
- Sua temperatura foi inicialmente observada em cerca de 120 graus Fahrenheit
- Sua distância até a estrela é de cerca de 50 vezes a distância entre a Terra e o Sol
- Ele está localizado dentro da lacuna de um dos três anéis de poeira do disco de detritos
- A chance de ser uma galáxia de fundo é de cerca de 0,34%
- TWA 7 já era alvo de interesse havia muito tempo porque, da Terra, é possível ver seu disco de detritos de frente, e estudos anteriores sugeriam indiretamente, por meio das lacunas do disco, a existência de um planeta ainda não descoberto
- Os pesquisadores simularam um sistema planetário potencial com modelos computacionais, e o resultado coincidiu com as imagens observadas pelo JWST, aumentando a confiabilidade
- A massa de TWA 7 b é cerca de 10 vezes menor do que a dos exoplanetas já registrados por imagem direta até agora, tornando-o um exemplo da capacidade de observação dos instrumentos do JWST
- Se essa fonte de luz for confirmada como um exoplaneta real, será a primeira descoberta diretamente ligada a um planeta que forma um disco de detritos ao redor de uma estrela
- O JWST pode abrir uma faixa de massa de exoplanetas e de distância até a estrela que era difícil de alcançar com observações anteriores, contribuindo para entender a diversidade, a formação e a evolução de sistemas exoplanetários
1 comentários
Comentários no Hacker News
Para fotografar este planeta a 110 anos-luz de distância em 100×100 pixels, ou seja, com resolução de um pequeno ícone, seria necessário um telescópio de cerca de 450 km de diâmetro. Essa é uma limitação física decorrente do comprimento de onda da luz
O melhor seria construir um interferômetro óptico espacial com dois nós separados por 450 km e sincronizá-lo na escala de 1 comprimento de onda, mas isso é um desafio de engenharia extremamente difícil
Dá para fazer melhor do que isso. Usando o Sol como lente gravitacional[1] e colocando uma sonda no ponto focal a 542 UA, seria possível ver a superfície de um planeta a 98 anos-luz de distância com resolução na escala de 25 km[2]
Seria algo imensamente grande e demorado, mas parece estar dentro da capacidade tecnológica atual da humanidade
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_gravitational_lens
https://www.nasa.gov/general/direct-multipixel-imaging-and-s...
Levando essa ideia adiante, várias possíveis soluções para o paradoxo de Fermi deixam de fazer sentido
Se, como eu, você vê o futuro da civilização como um Dyson Swarm, haveria centenas de milhões de estruturas orbitais ao redor do Sol, mais ou menos entre as órbitas de Vênus e Marte. Ainda assim, a distância média entre elas seria de cerca de 100 mil km, então nem ficaria congestionado
As pessoas perguntam com frequência por que fazer isso, e o motivo é simples: área de terra e energia por unidade de massa. Com uma população de 10 bilhões, cada pessoa teria um território do tamanho da África e um orçamento de energia equivalente à potência solar que chega à Terra — uma escala de energia realmente difícil de imaginar
Nesse caso, em vez de um telescópio de 450 km de largura, seriam usadas estruturas orbitais separadas por até cerca de 400 milhões de km. A resolução para observar mundos muito distantes se tornaria inimaginavelmente alta
Portanto, soluções do paradoxo de Fermi do tipo “civilizações avançadas podem estar escondidas” ficam mais fracas. Não dá para se esconder de uma civilização K2
Qual teria que ser o tamanho do telescópio, espelho ou lente para fotografar o sistema Alpha Centauri, a 4,37 anos-luz de distância?
E seria possível “escanear” uma área ampla e depois compor várias imagens pequenas para formar uma imagem?
Seria muito legal distribuir uniformemente um arranjo de telescópios espaciais na órbita da Terra ao redor do Sol e fazer os telescópios que não conseguem se comunicar diretamente com a Terra por estarem bloqueados pelo Sol retransmitirem entre si
Assim, ao observar fora do plano orbital do Sistema Solar, seria possível usar uma abertura sintética de 2 UA. Talvez até pudesse servir também como observatório de ondas gravitacionais
Claro, por enquanto isso está mais perto da ficção científica do que da ciência, mas parece plausível que um dia possamos construir algo assim
Ou então basta usar dois ou mais telescópios separados por 450 km:
https://en.wikipedia.org/wiki/Aperture_synthesis
https://www.nature.com/articles/ncomms7852
Fico curioso se ela é parente distante da pessoa que deu nome aos pontos de Lagrange. https://en.wikipedia.org/wiki/Lagrange_point
A propósito, eu não conhecia A-M Lagrange até agora, mas a carreira dela é realmente impressionante: https://en.wikipedia.org/wiki/Anne-Marie_Lagrange
https://webbtelescope.org/contents/media/images/01F4STZH25YJ...
Mas isto é o ápice da construção de catedrais para a ciência. Cada pedra empilhada desde o momento em que começamos a entender o universo, até o momento em que despertamos do longo sonho de sermos o centro do universo criado por Deus, formou o conhecimento atual; e agora podemos imaginar e realmente ver não apenas outras esferas onde poderíamos pisar, mas sistemas inteiros compostos por essas esferas
É realmente majestoso
Essa lógica pode ser aplicada a quase tudo. Vira algo como: o melhor virá em breve, então é só esperar
Certamente também houve outros avanços obtidos ao construir o JWST, e essas tecnologias poderão ser aplicadas a um telescópio teoricamente melhor
É como dizer: “achamos que fotografamos algo, mas talvez fossem, na verdade, bilhões de coisas muito maiores e muito mais distantes”
Mas, se estiver em uma órbita de 50 AU ao redor de uma estrela relativamente pequena, isso pode levar bastante tempo
Em contraste, as técnicas atuais são enviesadas para planetas próximos. Tanto o método do desvio Doppler quanto o da curva de luminosidade detectam bem planetas que orbitam perto da estrela
Usando as duas técnicas em conjunto, teremos uma compreensão melhor da distribuição dos planetas
Modelos são feitos de pressupostos, e esses pressupostos são influenciados por expectativas. Modelo não é dado
Mas, se a observação real se encaixa, isso se torna um sinal forte de que estamos vendo o objeto esperado. Por outro lado, quando não se encaixa, nem dá para ter certeza se o modelo está apenas um pouco errado
No título original, “The James Webb Space Telescope Reveals Its First Direct Image Discovery of an Exoplanet”, a palavra-chave “discovery” ficou de fora. Ou seja, significa que foi a primeira descoberta de um planeta até então desconhecido por imagem direta
O título submetido era “James Webb Space Telescope reveals its first direct image of an exoplanet” e provavelmente foi uma tentativa bem-intencionada de caber no limite de 80 caracteres dos títulos do HN. Agora coube ao abreviar para JWST
Agora que vários veículos lançadores superpesados com carenagens enormes estão em desenvolvimento, é só imaginar quão poderosos os telescópios futuros poderão ser
Para lançar uma missão planejada em escala de décadas, você provavelmente vai querer esperar até que algo “em desenvolvimento” seja validado
O momento em que obtivermos pela primeira vez uma foto de observação direta de um exoplaneta parecido com a Terra será um ponto de virada histórico
Basicamente, se enviarmos uma sonda para além de 550 AU na direção oposta à do exoplaneta-alvo e a apontarmos para o Sol, será possível obter uma foto distorcida de alta resolução daquele planeta ao redor do Sol. Depois, algoritmos poderão reconstruí-la como uma foto normal
O tempo de viagem provavelmente será de décadas, e a construção também deve levar bastante tempo. Ainda assim, talvez em 40 a 100 anos possamos ver muitas imagens em HD de exoplanetas “próximos”. Se eu ainda estiver vivo até lá, acho que ficarei absurdamente empolgado