🌟 Manchas em uma estrela distante revelam um grande desalinhamento orbital
Uma equipe internacional concentrou seus trabalhos no sistema TOI-3884, uma anã vermelha localizada a cerca de 140 anos-luz da Terra. Suas pesquisas, publicadas na The Astronomical Journal, destacam manchas estelares observadas durante os trânsitos do planeta TOI-3884b, uma super-Netuno.
Impressão artÃstica do sistema TOI-3884: a super-Netuno TOI-3884b passando em frente à estrela anã vermelha TOI-3884, que possui uma grande mancha estelar. (utilizando ferramentas de IA generativa e edição de imagem).
Crédito: Mayuko Mori, Astrobiology Center
Para capturar esses eventos, os cientistas usaram os instrumentos MuSCAT3 e MuSCAT4 instalados nos telescópios de 2 metros do Observatório Las Cumbres. Entre fevereiro e março de 2024, três trânsitos foram observados, com sinais claros de passagem sobre manchas detectados em diferentes bandas de comprimento de onda. A análise das curvas de luz mostrou que as manchas são cerca de 200 kelvins mais frias que a superfÃcie estelar a 3150 K e cobrem quase 15% do disco visÃvel, trazendo dados importantes sobre sua natureza.
As variações na forma dos sinais em um curto perÃodo indicam que a rotação da estrela é a causa principal, em vez de uma transformação das manchas. Para verificar isso, uma campanha de observação foi conduzida com a rede global de telescópios de 1 metro do Observatório Las Cumbres. De dezembro de 2024 a março de 2025, medições regulares do brilho mostraram flutuações periódicas, estabelecendo pela primeira vez que o perÃodo de rotação de TOI-3884 é de 11,05 dias, o que corresponde aos deslocamentos das manchas.
A consistência entre o perÃodo de rotação e as posições das manchas permitiu compreender a geometria do sistema, revelando um desalinhamento de aproximadamente 62 graus entre o eixo de rotação estelar e o eixo orbital do planeta. Essa inclinação acentuada, frequentemente ligada a interações gravitacionais passadas, torna TOI-3884 particularmente interessante, pois nenhum companheiro massivo foi detectado. Tais desalinhamentos podem afetar a interpretação dos dados atmosféricos e a compreensão da formação planetária.
Curvas de luz (embaixo) de três trânsitos com cruzamento de manchas de TOI-3884b observados com MuSCAT3 e MuSCAT4, com modelos (em cima) mostrando as posições relativas do planeta e da mancha estelar durante cada evento. Da esquerda para a direita, os painéis correspondem a três épocas de trânsito diferentes. As quatro cores representam observações em quatro bandas de comprimento de onda (g, r, i, z).
Crédito: Mayuko Mori, Astrobiology Center
Esses resultados têm consequências diretas para os estudos atmosféricos com instrumentos como o Telescópio Espacial James Webb (JWST). A caracterização precisa das manchas e da órbita ajudará a prevenir erros na análise das atmosferas exoplanetárias. Além disso, a presença de uma grande mancha polar em uma estrela com rotação moderada sugere que essas estruturas podem ser comuns em anãs vermelhas, oferecendo possibilidades para pesquisas futuras sobre a atividade magnética estelar.
O estudo de TOI-3884 mostra como as observações de trânsitos podem fornecer detalhes sobre as manchas estelares e os alinhamentos. No futuro, métodos comparáveis podem ser aplicados a outros sistemas, permitindo uma compreensão mais ampla da diversidade planetária e dos processos estelares.