Exoplanetas: combinação de Velocidade Radial e Astrometria

Combinação da velocidade radial e astrometria na deteção de HD 33636 b. Fonte: http://arxiv.org/pdf/0705.1861v2.pdf, Jacob Bean et al.

Em artigos anteriores vimos em pormenor as assinaturas dos métodos da velocidade radial e da astrometria. Sabemos que enquanto o primeiro nos permite calcular a massa mínima de um exoplaneta, o segundo fornece-nos a inclinação do sistema, pelo que ao serem combinados, ficamos em condições de obter a massa do planeta (concretizar o fator sin(i)).

Em 2002, com auxílio do telescópio Keck no Havai, foi anunciada a descoberta do exoplaneta HD 33636 b através do método da velocidade radial; no ano seguinte, Perrier e colaboradores determinaram a velocidade radial (168 m/s) e a massa mínima Mpsin(i) =  10,58 massas de Júpiter.

Decorridos 5 anos, Bean e colaboradores, utilizando o telescópio espacial Hubble e a astrometria, obtiveram o período de 2117 dias, excentricidade 0,48, velocidade radial 163,5 m/s e deslocamento astrométrico 14,2 mas (mili segundos de arco).

Medição da assinatura astrométrica HD 33636 B. Fonte: http://arxiv.org/pdf/0705.1861v2.pdf, Jacob Bean et al.

Sabendo que a estrela se encontra à distância de 28,1 pc, podemos obter a paralaxe (35,6 mas) e concretizar a expressão da assinatura astrométrica, apresentada no artigo anterior, determinando a massa do planeta:

Primeira equação: conversão distância em paralaxe. Segunda e terceira equações: cálculo da massa do exoplaneta através da assinatura astrométrica.

O resultado foi muito diferente do esperado: 142 massas de Júpiter. Ora, como este valor é demasiado alto para ser um exoplaneta, concluiu-se que teria de ser outro objeto, e mais tarde, foi anunciado que estávamos perante um sistema binário e o objeto era uma estrela anã, do tipo espetral M6V, agora denominada de HD 33636 B.

Sabendo a massa do exoplaneta e partindo da sua massa mínima obtida pela velocidade radial podemos calcular a inclinação orbital:

Determinação da inclinação do sistema planetário a partir dos dados obtidos pelo método da velocidade radial.

Se resolvermos as assinaturas dos dois métodos em ordem à massa do planeta e as igualarmos (ter em atenção as conversões para as mesmas unidades), vamos obter a seguinte expressão:

Determinação da inclinação do sistema planetário.

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