Astrônomos usam câmera ultra-sensível para medir tamanho de planetas

A nova câmera, montada no interior do telescópio UH, de 2.2 metros do observatório de Mauna Kea, detecta a tênue mudança de brilho que ocorre quando um planeta passa na frente da estrela, a partir do campo de visão da Terra. Conhecido como trânsito, esse cruzamento permite aos pesquisadores utilizando a nova câmera, medir o diâmetro de planetas fora do Sistema Solar.

"Sabemos que mais de 330 planetas orbitam outras estrelas na Via Láctea, mas agora podemos conhecer o tamanho físico desses objetos e não apenas detectar sua passagem", explica John Johnson, líder da equipe de astrônomos da universidade.

Primeiros Testes
Durante os primeiros testes do instrumento a equipe de Johnson estudou um planeta extrasolar batizado de WASP-10b, que até então se acreditava que tinha um diâmetro muito maior que o habitual. Utilizando a nova câmera, chamada OPTIC (Orthogonal Parallel Transfer Imaging Camera), os pesquisadores foram capazes de medir o tamanho do objeto com precisão muito maior do que a obtida por outros métodos e concluíram que WASP-10b não é apenas um dos maiores, mas é um dos mais densos planetas extrasolares já descobertos.

Segundo astrônomo John Tonry, projetista da câmera, o dispositivo usa um novo tipo de detector chamado de "matriz de transferência ortogonal", o mesmo tipo usado na Pan-Starrs de 1.4 gigapixel, a maior câmera digital do mundo. O detector é similar aos usados nas câmeras digitais comuns, mas com sensibilidade e precisão muito maiores. Nessas câmeras os sensores são normalmente refrigerados a nitrogênio líquido, impedindo que o aquecimento dos chips produza ruídos térmicos que possam prejudicar a imagem captada.

Revolucionário
De acordo com Joshua Winn, membro do MIT, Instituto de Tecnologia de Massachussets, esse novo detector deverá mudar a maneira de como esses planetas são estudados. "É um dispositivo revolucionário", diz Winn. "A precisão é alta o suficiente para detectar o trânsito de objetos realmente pequenos e pela primeira vez estamos nos aproximando da acurácia necessária para medir o trânsito de objetos do tamanho da Terra", explica o cientista.

Os planetas grandes bloqueiam uma fração maior do disco estelar e conseqüentemente produzem quedas mais abruptas de luz no detector. No entanto, planetas pequenos, do tamanho da Terra, praticamente passam despercebidos pelos sensores. Com a nova câmera, variações muito pequenas poderão ser detectadas. Segundo Win o instrumento pode detectar variações de brilho de até uma parte em duas mil.

Os primeiros resultados obtidos em WASP-10b é que seu diâmetro é apenas 6% maior que o de Júpiter e mesmo assim é três vezes mais massivo. O planeta orbita a estrela WASP-10, localizada a 300 anos-luz da Terra, cerca de 2.7 quatrilhões de quilômetros.

Arte: Esquema de funcionamento: Enquanto o planeta não passa na frente do disco da estrela, a intensidade do brilho captado não sobre alteração. Quando o planeta "transita" na frente da estrela, parte de seu disco é encoberto, diminuindo a quantidade de luz captada pelo instrumento. O novo instrumento pode detectar variações de brilho de uma parte em duas mil, capaz de detectar a passagem de objetos muito pequenos, de tamanho semelhante ao da Terra. Crédito: Insitituto de Astronomia da Universidade de Havaí.