Para estudar os momentos em que o planeta cruzou a cicatriz da estrela, os pesquisadores contaram com os instrumentos multicoloridos MuSCAT3 e MuSCAT4 instalados no telescópio de 2 metros do Observatório Las Cumbres (LCO). Durante fevereiro e março de 2024, registaram três trânsitos separados e identificaram claramente sinais produzidos por planetas que passavam por estas regiões escuras da estrela. A forma como o sinal varia com a cor fornece pistas valiosas sobre a temperatura da mancha estelar.
A análise das curvas de luz mostrou que as manchas estelares são cerca de 200 K mais frias que a superfície estelar circundante (3150 K) e cobrem cerca de 15% da área visível da estrela. As três observações de trânsito também exibiram diferenças sutis na forma da característica de cruzamento pontual. Dado que estas mudanças ocorrem durante um período de tempo relativamente curto, são mais consistentes com a rotação da estrela do que evoluem por si próprias.
Monitorando o brilho das medições de rotação estelar
Para testar esta ideia, a equipa conduziu um extenso programa de observação fotométrica utilizando a rede de telescópios de 1 metro do LCO em todo o mundo. De dezembro de 2024 a março de 2025, eles rastrearam o brilho da estrela várias vezes por noite e identificaram variações regulares e recorrentes. Estas medições permitiram determinar pela primeira vez que a estrela completa uma rotação completa em 11,05 dias.
Um sistema planetário fortemente inclinado
O período de rotação corresponde a mudanças na posição das manchas estelares observadas nos dados de trânsito, permitindo aos investigadores juntar as peças do arranjo tridimensional do sistema. A sua análise mostrou que o eixo de rotação da estrela e o eixo orbital do planeta diferem em aproximadamente 62°, o que significa que o TOI-3884 acolhe uma órbita planetária significativamente inclinada. Esses desalinhamentos extremos estão geralmente associados a interações passadas com planetas massivos ou companheiros interestelares – mas nenhum foi encontrado aqui, tornando o TOI-3884 um sistema particularmente atraente para estudar.
Glossário de termos-chave
Trânsito: Um trânsito ocorre quando um planeta passa na frente de sua estrela do nosso ponto de vista, causando uma pequena queda no brilho da estrela.
Sinais de cruzamento pontual: Um trânsito é uma mudança na curva de luz que ocorre quando um planeta se move através da superfície de uma estrela escura e fria na superfície da estrela.
Mancha estelar: Uma região relativamente fria e escura de uma estrela, como uma mancha solar no Sol.
Curva de luz: Um gráfico mostra como o brilho de uma estrela muda ao longo do tempo. Os cientistas estudam a forma dos planetas, manchas estelares e estrelas para aprender sobre seu comportamento.
MuSCAT3 e MuSCAT4: Câmeras multicoloridas especiais projetadas para medir mudanças na luz estelar em diferentes comprimentos de onda para melhorar o trânsito e a análise de manchas estelares.
Monitoramento Fotométrico: Medir repetidamente o brilho de uma estrela para detectar variações causadas por rotação, manchas estelares ou planetas em órbita.
Período de rotação estelar: O tempo que uma estrela leva para completar uma rotação completa em seu eixo.
Eixo orbital: Uma linha imaginária define a orientação da órbita de um planeta em torno de sua estrela.
Eixo de rotação estelar: Uma linha imaginária que descreve a direção de rotação de uma estrela.
Desalinhamento (inclinação orbital): Quando o eixo de rotação da estrela e o eixo da órbita do planeta não estão alinhados. Um grande desalinhamento pode fornecer pistas sobre o passado do sistema.
LCO (Observatório Las Cumbres): Uma rede global de telescópios usados para observações contínuas do céu e observações sensíveis ao tempo, como trânsitos.
