Instrumento de caça a exoplanetas supersensível captura seus primeiros dados de luz

Os astrônomos em breve terão uma nova ferramenta para caçar exoplanetas, já que o instrumento Keck Planet Finder (KPF) do Observatório WM Keck fez recentemente suas primeiras observações. As observações de “primeira luz” do KPF capturaram dados de Júpiter, demonstrando como o instrumento será capaz de detectar planetas além do nosso sistema solar no futuro.

Localizado em Maunakea, no Havaí, o novo instrumento detecta exoplanetas usando o método de velocidade radial . Isso funciona observando uma estrela e procurando uma leve oscilação, causada pela gravidade dos planetas que orbitam em torno dela. Essa oscilação altera ligeiramente a luz que vem da estrela, de uma maneira que pode ser usada para descobrir as propriedades do planeta. O instrumento mede espectros, ou os comprimentos de onda da luz proveniente de uma estrela, com planetas mais massivos fazendo oscilações maiores.

O Keck Planet Finder alcançou a primeira luz em 9 de novembro de 2022 depois de capturar um espectro de Júpiter.
O Keck Planet Finder alcançou a primeira luz em 9 de novembro de 2022 depois de capturar um espectro de Júpiter. Observatório WM Keck/Equipe Caltech/KPF

O espectro de Júpiter foi capturado na quarta-feira, 9 de novembro, e foi seguido por um espectro de uma estrela chamada 51 Pegasi, que é conhecida por hospedar um planeta chamado 51 Pegasus b. “Ver o primeiro espectro astronômico do KPF foi uma experiência emocionante”, disse Andrew Howard, pesquisador principal do KPF e professor de astronomia no Caltech, em um comunicado . “Estou animado para usar o instrumento para estudar a grande diversidade de exoplanetas e desvendar os mistérios de como eles se formaram e evoluíram para seus estados atuais.”

Esse método de procurar exoplanetas é particularmente bom para detectar planetas maiores que orbitam perto de suas estrelas, permitindo uma visão de exoplanetas na zona habitável de estrelas menores e mais frias.

“As estrelas que são mais frias que o nosso Sol têm zonas habitáveis ​​localizadas mais perto da estrela”, disse Howard. “Quaisquer planetas semelhantes à Terra nesta zona estariam amontoados perto de suas estrelas como se fosse uma fogueira. Continuaremos a ajustar e refinar o KPF para detectar oscilações ainda mais fracas, com o objetivo de eventualmente ter a sensibilidade para detectar planetas com a massa da Terra que orbitam estrelas como o nosso sol, os verdadeiros análogos da Terra.”

James Chong, técnico de infraestrutura do Observatório Keck, auxiliando na delicada elevação da bancada óptica Zerodur para o porão do observatório onde o instrumento reside.
James Chong, técnico de infraestrutura do Observatório Keck, auxiliando na delicada elevação da bancada óptica Zerodur para o porão do observatório onde o instrumento reside. Observatório WM Keck

A KPF será capaz de detectar essas oscilações muito leves devido à sua alta sensibilidade, que é capaz de ver movimentos de estrelas tão pequenos quanto 30 centímetros por segundo. O espectrômetro foi construído com um material híbrido vitrocerâmico chamado Zerodur, que pode manter sua forma consistente mesmo com mudanças de temperatura, tornando-o altamente sensível, pois evita distorções devido às temperaturas. “O material, que vem em placas gigantes, é muito frágil e difícil de trabalhar, mas é o que torna o KPF tão sensível a planetas menores”, disse Howard.

O instrumento está agora em fase de comissionamento e começará o trabalho de pesquisa no próximo ano.