segunda-feira, 25 de junho de 2007

Velocidades Radiais: Conceitos de Base

Para detectar um planeta extrasolar é necessario vencer varios obstaculos. Enquanto que as estrelas possuem uma fonte de energia interna, os planetas não, limitando-se a reflectir a radiação estelar que neles incide. Assim sendo a luminosidade da estrela-mãe é frequentemente 10 000 superior a do planeta que a acompanha.

Cientes das limitações impostas por estas dificuldades, os cientistas concentaram os seus esforços em detectar efeitos resultantes da presença do planeta em vez de luz proveniente do planeta. Esta é a diferença entre um método de detecção indirecto e um método directo, respectivmente.

Um conceito explorado segundo varias perspectivas foi o da atracção gravitacional estrela-planeta. Do mesmo modo que a estrela atrai o planeta, o planeta também atrai a estrela. Ambos os corpos vão rodar em torno de um ponto denominado centro-de-massa do sistema. Este é um ponto médio em que a contribuição de cada corpo para a média é pesada consoante a sua massa. O resultado é claro: o centro de massa encontra-se muito mais perto do centro da estrela que do centro do planeta. A título de exemplo, quando dizemos que os planetas no Sistema Solar orbitam em torno do Sol estamos a negligenciar o efeito da massa dos planetas para o cálculo do centro de massa do Sistema Solar. Para um sistema com 1 estrela e 1 planeta, o efeito é representado esquematicamente por esta animação.

Usando este princípio os astrónomos tentaram, durante muitos anos, detectar o movimento periódico no céu de algumas estrelas próximas, o qual indicaria a presença de um corpo em órbita à sua volta. Este método, designado Astrometria (a ser discutido num post futuro) é extremamente exigente a nivel tecnologico. As primeiras tentativas de detecção foram frustradas por minusculas oscilacões do telescopio que simulavam a presença de um planeta, ao fazerem as estrelas "oscilar" nas imagens.

Um outro método foi empregue. Desta vez o objectivo era medir a movimentação da estrela não no plano do céu (plano perpendicular a nossa linha de visão) mas na direcção radial (direcção da nossa linha de visão). Para tal foi usado o Efeito de Doppler. De acordo com o tal efeito, se uma fonte de radiação electromagnética apresenta movimento radial em relação a um observador então este detecta a radiação electromagnética com um comprimento de onda diferente do emitido. Este fenomeno ocorre com todas as ondas e é o responsavel pela variação do som da sirene de uma ambulancia a medida que passa por nos. Enquanto que as ondas sonoras se transformam em sons mais graves ou agudos, as ondas electromagneticas são detectadas como mais vermelhas ou azuis. Se uma estrela se afasta as ondas são mais vermelhas, se se aproxima, mais azuis.



Usando este método, Michel Mayor e Didier Queloz descobriram que 1 planeta com metade da massa de Jupiter orbitava a estrela 51Peg (no 51 da constelação do Pégaso). O mais estranho é que este planeta tinha um periodo orbital de 5 dias e encontrava-se a 0.05 U.A(Unidades Astronomicas; 1 U.A.: distancia média Terra-Sol)! Um planeta gigante a uma distancia ao Sol 8 vezes inferior a de Mercurio!
O bardo tinha razão: ha mais no céu e na Terra que a nossa parca filosofia pode sonhar.

Até em breve,

Pedro