G.Eanes: a Generation of Earth-ANalogs Exploration Spectrographs

Exoplanet

Artist view of an exoplanet system. Courtesy ESO.

COMPETE2020: POCI-01-0145-FEDER-032113 & FCT: PTDC/FIS-AST/32113/2017
Website:

http://www.iastro.pt/research/projectDetails.html?ID=170

Coordenação:

PI: N. Santos

Co-PI: A. Cabral

Financiamento:

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

No projeto G.Eanes foi proposta a utilização de espetroscopia de alta resolução para caracterizar planetas, com massas semelhantes à da  Terra, a orbitar na zona habitável (HZ) de estrelas próximas. A HZ é definida como a região, à volta de uma dada estrela, onde os planetas conseguem manter água líquida na sua superfície, sendo esta a  condição mais fundamental, embora simples, para o aparecimento de vida.

A deteção de exoplanetas através do movimento que estes induzem na sua estrela, é uma tarefa desafiante. Este movimento estelar leva ao aparecimento do efeito de Doppler nas linhas espectrais, permitindo através deste medir a velocidade radial (RV).  Este tipo de medições são efetuadas, com alta precisão, em instrumentos especializados.Neste sentido, houve um investimento numa grande quantidade de recursos humanos e materiais para a construção de 3 espectrógrafos, ESPRESSO, SPIRou e NIRPS.

Neste momento estamos na altura ideal para colher os frutos do nosso trabalho e optimizar o proveito científico destes equipamentos de procura de planetas. Para tal, dois objetivos foram propostos:

  • Detetar, com o ESPRESSO, um planeta com a massa da Terra a orbitar dentro da zona habitável de uma estrela como o Sol;
  • Fazer um censo, com o SPIRou e o NIRPS, de planetas com massa perto da da Terra, a orbitar dentro da zona habitável de estrelas anãs de tipo M.

Estes dois objetivos permitem explorar as vantages (relativas) de espetrógrafos óticos (ESPRESSO) em relação aos que trabalham no infravermelho próximo (SPIRou & NIRPS). Para se concretizar estes objetivos ambiciosos há várias questões em aberto que têm de ser abordadas, tais como “quais as melhores estrelas para a procura de planetas de baixa massa” ou “como é que se consegue detetar um sinal planetário no meio de sinais induzidos por fenónemos de natureza estelar”.  Embora estas questões tenham vindo a ser estudadas ao longo de vários anos, estes três instrumentos vão produzir dados revolucionários. Por um lado, o ESPRESSO é 5 vezes mais preciso do que os restantes espetrógrafos utilizados para a procura de planetas. Por outro, o SPIRou e o NIPRS vão permitir explorar, pela primeira vez, o território da espetrografia de alta resolução no infravermelho próximo.