O espectrógrafo NEID de velocidade radial de alta precisão foi projetado para fazer medições que envolvem estrelas e planetas, utilizando o efeito da velocidade radial. Um efeito que resulta da força gravitacional mútua entre um planeta e a estrela anfitriã, porque a posição da estrela desloca-se levemente na medida em que a órbita do planeta está é em seu redor. Com esta poderosa capacidade, uma das principais metas científicas do NEID consiste em confirmar candidatos a exoplanetas de outras missões de exploração.
O NEID é financiado pelo Programa de Exploração de Exoplanetas da NASA/NSF e está instalado no Telescópio WIYN de 3,5 metros no Observatório Nacional de Kitt Peak da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos, um Programa de NOIRLab da NSF.
Uma das missões que espetrómetro NEID está a apoiar é a nave espacial Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA). E graças ao seu monitoramento preciso dos movimentos e posições das estrelas na galáxia, Gaia está a revolucionar a nossa compreensão de diversas áreas da astrofísica. Com a sua precisão extrema, espera-se que o mar de Gaia seja capaz de detetar quilómetros de exoplanetas ao redor das estrelas.
Uma diferença do método de velocidade radial utilizado pelo NEID, Gaia utiliza outra técnica para detetar o movimento de uma estrela, conhecida como astrometria. Esta técnica consiste em medir o movimento de uma estrela quando está arrasada pela gravidade de um planeta que orbita, observando como a estrela se move em comparação com o fundo ou com as estrelas ao redor.
Recentemente, como parte da última publicação de dados de Gaia, foi publicada uma lista de estrelas que parecem mover-se como se fossem atraídas por um exoplaneta. Trata-se da lista de “Objetos Astrométricos de Interesse” (Gaia-ASOIs por suas siglas em inglês). A esse respeito, Gudmundur Stefansson, da Universidade de Amsterdão e autor principal do artigo científico da investigação, explicou que “sem embargo, o movimento dessas estrelas não deve necessariamente ser um planeta. No seu lugar, a ‘estrela’ poderá ser um par de estrelas que estão muito próximas de uma da outra para que Gaia os reconheça como objetos separados. As pequenas mudanças de posição que poderiam ocorrer num planeta, na realidade poderão ser o resultado do cancelamento quase perfeito das maiores mudanças de posição das estrelas”.
Para descartar essas estrelas binárias e descobrir os verdadeiros planetas, é necessário realizar observações de acompanhamento com espectroscopia. Para isso, o equipamento utiliza observações do NEID e de outros dois espectrógrafos: El Buscador de Planetas em Zonas Habitáveis (HPF por suas siglas em inglês), localizado no Telescópio de 10 metros Hobby Eberly do Observatório McDonald, no Texas; e o Espectrógrafo FIES, localizado no Telescópio Óptico Nórdico de 2,6 metros, em La Palma, nas Ilhas Canárias.
Com esses poderosos instrumentos, a equipa de investigadores realizou observações de acompanhamento de 28 sistemas estelares com planetas candidatos identificados por Gaia. Como resultado, a equipa descobriu que dos 28 sistemas candidatos, 21 eram falsos positivos e, na realidade, eram sistemas estelares binários – é dito, das estrelas que orbitam um centro de massa comum. A equipa também confirmou que um dos sistemas é uma estrela que alberga uma estrela “marrom” – um objeto com uma massa intermediária entre os planetas e as estrelas -, mas tratou-se de uma estrela albergando um planeta gigante.
O exoplaneta descoberto, chamado Gaia-4b, tem um período orbital de 570 dias, uma massa de 12 Júpiter e orbita uma estrela com uma massa correspondente a 64% da massa do Sol. Gaia-4b não é apenas o primeiro planeta detetado por Gaia usando a técnica astrométrica, cuja solução orbital está completa de forma independente, mas também é um dos planetas mais massivos que se conhece orbitando uma estrela de baixa massa.
“É um momento emocionante tanto para NEID quanto para Gaia”, expressou Jayadev Rajagopal, cientista do NOIRLab da NSF e coautor do artigo científico.
Além da deteção de Gaia-4b e Gaia-5b, os autores fornecem uma primeira aproximação a “falsos positivos” do catálogo de Exoplanetas Astrométricos de Gaia, que se encontra na faixa de 30 a 80% da mostra. Isso revela a importância das observações terrestres como as que o NEID pode realizar para confirmar candidatos planetários na era da deteção de planetas de Gaia.
