Exoplaneta Barnard b: descoberta rara na Estrela de Barnard a 5.96 anos-luz

A estrela individual mais próxima do Sistema Solar acaba de revelar um achado raro e precioso.

Em torno de uma anã vermelha chamada Estrela de Barnard, a apenas 5.96 anos-luz de distância, astrónomos encontraram evidências da existência de um exoplaneta.

E não se trata de um exoplaneta qualquer. Esse mundo intrigante, batizado de Barnard b, é minúsculo: tem massa mínima de 37 por cento da massa da Terra. Isso fica um pouco abaixo de metade de Vênus e equivale a cerca de 3.5 Marte.

O que torna a descoberta tão especial é um facto simples: exoplanetas pequenos são extremamente, extremamente difíceis de detectar. Embora o Barnard b não seja habitável para a vida como a conhecemos, a sua identificação ajuda a aproximar a astronomia do objetivo de encontrar mundos do tamanho da Terra que possam estar espalhados pela galáxia.

Pistas anteriores e o que mudou desde 2018

Este resultado vem na sequência de indícios, em 2018, de um possível sinal planetário orbitando a estrela. Na época, o exoplaneta hipotético teria algo como três vezes a massa da Terra e circularia a uma distância de aproximadamente 0.4 unidades astronómicas.

Até agora, porém, nenhum planeta com aquela massa ou naquela distância foi confirmado. Em vez disso, o diminuto Barnard b apareceu depois de uma campanha rigorosa e cuidadosa de observações da estrela. Além disso, pode haver mais três exoplanetas escondidos ainda mais longe, justamente numa região em que se tornam mais difíceis de identificar.

"Mesmo que tenha levado muito tempo", diz o astrónomo Jonay González Hernández, do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias, na Espanha, "sempre tivemos confiança de que poderíamos encontrar algo".

A Estrela de Barnard, também conhecida como GJ 699, desperta grande interesse entre especialistas em planetas fora do Sistema Solar. As únicas estrelas mais próximas da Terra pertencem ao sistema triplo de Centauri. E a Estrela de Barnard não é apenas uma estrela solitária, como o Sol: ela é uma anã vermelha, o tipo de estrela mais comum na galáxia. Investigá-la pode ensinar muito sobre a nossa vizinhança galáctica e os planetas que podem existir ali, sobre sistemas planetários em torno de estrelas individuais, sobre sistemas em torno de anãs vermelhas e sobre o quão habitáveis esses mundos poderiam ser.

Por que exoplanetas pequenos são tão difíceis de encontrar

Detectar exoplanetas de baixa massa costuma ser bem mais complicado do que encontrar os grandes. Em geral, eles são identificados pelo efeito que exercem sobre a estrela hospedeira: quanto maior o exoplaneta, mais evidente tende a ser esse impacto.

Quando a estrela é menor - como acontece com uma anã vermelha pequena - torna-se possível captar sinais de um exoplaneta menor do que seria viável em torno de uma estrela maior. Soma-se a isso o facto de a Estrela de Barnard estar perto, o que a torna mais fácil de observar do que uma estrela muito distante e, portanto, mais fraca.

Como o Barnard b foi detectado (velocidade radial)

Para procurar o novo mundo, a equipa recorreu ao Telescópio Muito Grande do Observatório Europeu do Sul e buscou sinais de velocidade radial. Esse tipo de sinal pode ser medido quando a estrela se move em torno do centro de massa compartilhado com um exoplaneta em órbita. À medida que a estrela faz um leve "bamboleio", a luz que ela emite sofre alterações correspondentes no seu comprimento de onda.

Os astrónomos conseguem estudar essa luz e, a partir dela, inferir se há um exoplaneta presente e qual é a sua massa - já que a massa do planeta determina o quanto a estrela oscila.

No caso da Estrela de Barnard, os dados não exibiram sinais do exoplaneta sugerido em 2018. Ainda assim, revelaram um bamboleio com periodicidade de 3.15 dias. Isso aponta para um exoplaneta que completa uma volta ao redor da estrela a cada 3.15 dias. Pela intensidade do sinal, a massa desse exoplaneta, agora chamado de Barnard b, é no mínimo cerca de 0.37 vezes a massa da Terra.

Com uma órbita tão curta, o exoplaneta fica muito próximo da estrela: apenas 0.02 unidades astronómicas. Embora anãs vermelhas sejam mais frias e menos brilhantes do que o Sol, essa distância ainda é pequena demais para permitir a existência de vida como a conhecemos.

"Barnard b é um dos exoplanetas de menor massa já conhecidos e um dos poucos com massa inferior à da Terra. Mas o planeta está perto demais da estrela hospedeira, mais perto do que a zona habitável", afirma González Hernández. "Mesmo que a estrela seja cerca de 2500 graus mais fria do que o nosso Sol, é quente demais ali para manter água líquida na superfície".

Outros candidatos no sistema da Estrela de Barnard

Isso, no entanto, não significa que o sistema inteiro seja inóspito. Os dados também trouxeram indícios de que outros três exoplanetas podem estar orbitando a Estrela de Barnard, a distâncias maiores do que a do Barnard b. Esses sinais também são fracos, e serão necessárias mais observações para confirmar se eles de facto vêm de exoplanetas em órbita ou se têm outra origem.

"Agora precisamos continuar observando essa estrela para confirmar os outros sinais candidatos", diz o astrónomo Alejandro Suárez Mascareño, do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias.

"Mas a descoberta deste planeta, junto de outras descobertas anteriores como Proxima b e d, mostra que o nosso quintal cósmico está cheio de planetas de baixa massa".

Talvez devêssemos mandar uma mensagem de texto para eles. Ser vizinho é uma boa ideia.

A pesquisa foi publicada em Astronomia & Astrofísica.