J1407b é um objeto astronómico proposto para explicar uma série de eventos de obscurecimento (semelhantes a eclipses) observados na estrela V1400 Centauri durante o ano de 2007. Estes eventos foram registados por telescópios automáticos nesse ano, mas só foram identificados em 2010, quando Mark Pecaut e Eric Mamajek analisaram os dados. Inicialmente, pensou-se que o J1407b seria um planeta com um sistema de anéis massivo em órbita de V1400 Centauri; contudo, nunca foram observados novos eclipses, nem as placas fotográficas históricas mostram evidências de eclipses no último século, o que torna esta explicação improvável. Como alternativa, os astrónomos propuseram que o J1407b possa ter sido um objeto de massa subestelar flutuante (planeta órfão) com um disco protoplanetário que eclipsou coincidentemente a V1400 Centauri, sendo esta a hipótese mais provável até à data.Mentel, R. T.; et al. (2018). "Constraining the period of the ringed secondary companion". Astronomy & Astrophysics. 619: A157.
O disco hipotético de J1407b tem um raio de cerca de 90 milhões de quilómetros (0,60 unidades astronómicas) e consiste em muitos anéis e lacunas, o que pode indicar a formação de luas em órbita do objeto. Observações de acompanhamento tentaram detetar o J1407b através de imagens de alta resolução, mas não encontraram nenhum objeto. A não deteção do J1407b impõe restrições à natureza do seu disco, excluindo um que seja dominado por grãos com tamanhos superiores a um milímetro.
Escurecimento de 2007 e descoberta Entre 7 de abril e 4 de junho de 2007, os telescópios dos projetos Super Wide Angle Search for Planets (SuperWASP) e All Sky Automated Survey (ASAS) registaram automaticamente a estrela V1400 Centauri a sofrer uma série de eventos de escurecimento significativos durante 56 dias.Barmentloo, S.; et al. (2021). "A search for transiting companions in the J1407 (V1400 Cen) system". Astronomy & Astrophysics. 652: A117.
O padrão destes eventos era complexo mas quase simétrico, sugerindo que foram causados por uma estrutura opaca em forma de disco a eclipsar a estrela. A curva de luz de V1400 Centauri durante 2007 mostrou pelo menos cinco eventos principais de escurecimento, incluindo um eclipse central longo e muito profundo, ladeado por dois pares de eclipses mais curtos que ocorreram simetricamente 12 e 26 dias antes e depois do meio do eclipse profundo.Mamajek, Eric E.; et al. (2012). "Planetary Construction Zones in Occultation". The Astronomical Journal. 143 (3): 72. O eclipse profundo durou cerca de 14 dias e bloqueou pelo menos 95% da luz de V1400 Centauri, fazendo-a diminuir pelo menos 3,3 magnitudes.
O evento não foi notado até 3 de dezembro de 2010, quando Mark J. Pecaut, um estudante de doutoramento de Eric E. Mamajek na Universidade de Rochester, descobriu o escurecimento de 2007 enquanto investigava a base de dados pública de curvas de luz do SuperWASP.Kenworthy, Matthew A. (2024). "J1407b". kenworthy.space."Scientists discover a Saturn-like ring system eclipsing a Sun-like star". Astronomy. 13 de janeiro de 2012. A equipa apresentou a descoberta em janeiro de 2012 na 219.ª conferência da American Astronomical Society em Austin, Texas,Mamajek, E. E.; et al. (2012). "Planetary Construction Zones in Occultation". 219th AAS Meeting. Austin, Texas. e publicou formalmente os resultados no The Astronomical Journal em março de 2012.
Nome O objeto foi apelidado pela primeira vez de "J1407b" num artigo publicado por Tim van Werkhoven, Matthew Kenworthy e Eric Mamajek em 2014, que assumia que o objeto orbitava a V1400 Centauri como um exoplaneta. O nome J1407b segue a convenção de nomenclatura de exoplanetas, adicionando a letra "b" após o nome da estrela hospedeira. Na altura da descoberta, a V1400 Centauri era conhecida como "J1407", uma forma abreviada da designação de catálogo SuperWASP 1SWASP J140747.93–394542.6.
Disco e potenciais exoluas mini|esquerda|250px|Simulação de J1407b a eclipsar V1400 Centauri (centro) durante 2007. A curva de luz abaixo ilustra as variações de brilho.
A longa duração e a natureza simétrica do escurecimento de 2007 levaram os astrónomos a suspeitar que este era causado por um objeto com um disco massivo.Kenworthy, M. A.; et al. (2020). "ALMA and NACO observations towards the young exoring transit system J1407 (V1400 Cen)". Astronomy & Astrophysics. 633: A115. O disco de J1407b pode ser considerado um disco circumplanetário ou um vasto sistema de anéis.Rieder, Steven; Kenworthy, Matthew A. (2016). "Constraints on the size and dynamics of the J1407b ring system". Astronomy & Astrophysics. 596: A9.
A taxa de escurecimento sugere que o J1407b e o seu disco se moviam a uma velocidade transversal de 35 km/s em relação à estrela, o que indica que o disco tem um raio de 0,6 unidades astronómicas (90 milhões de quilómetros). Isto torna o disco de J1407b cerca de 200 vezes maior do que o do Anel E de Saturno. Devido a estas dimensões, a comunicação social apelidou-o de "Super-Saturno"Hall, Shannon (2015). "This Super-Saturn Alien Planet Might Be the New 'Lord of the Rings'". Space.com. ou "Saturno com esteroides".Choi, Charles Q. (2012). "'Saturn on Steroids'". Space.com.
O raio do disco estende-se muito além do limite de Roche de J1407b, o que permite que exoluas se formem dentro do disco, como evidenciado pelas lacunas observadas.Sutton, P. J. (2019). "Mean motion resonances with nearby moons". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 486 (2): 1681–1689. A análise de 2015 por Kenworthy e Mamajek concluiu que o disco compreende pelo menos 37 anéis distintos com raios entre 0,2 a 0,6 unidades astronómicas.Kenworthy, M. A.; Mamajek, E. E. (2015). "Modeling giant extrasolar ring systems". The Astrophysical Journal. 800 (2): 126. Estima-se que a massa total do disco seja de aproximadamente 100 massas lunares (1,23 massas terrestres).
Hipótese de companheiro ligado Na sua publicação de 2012, a equipa de Mamajek propôs que o J1407b poderia ser um objeto de massa subestelar ou exoplaneta em órbita de V1400 Centauri.
Órbita proposta mini|direita|250px|Diagrama do sistema hipotético, com as possíveis órbitas elípticas de J1407b a vermelho. Assumindo que o J1407b orbita a estrela, a sua velocidade transversal de 35 km/s seria a sua velocidade orbital. Observações contínuas após 2007 e a análise de arquivos históricos entre 1890 e 1990 não revelaram outros eclipses, excluindo 90% dos períodos orbitais entre 10 e 20 anos. Os dados sugerem um período provável de 14–17 anos, o que exigiria uma excentricidade orbital entre 0,72 e 0,78.
Problemas com a hipótese Um estudo de 2016 por Steven Rieder e Matthew Kenworthy indicou que o disco de J1407b seria facilmente desestabilizado pela gravidade de V1400 Centauri durante a sua passagem no periastro. Para o disco sobreviver, propuseram que o J1407b deve ser uma anã castanha de pelo menos 20 massas de Júpiter e que o seu disco deve estar em movimento retrógrado.
Apesar desta possibilidade, a falta de eclipses recorrentes, a ausência de deteções por [] ou por velocidade radial, e as dificuldades em explicar a estabilidade do disco sugerem que o J1407b provavelmente não orbita a V1400 Centauri, sendo antes um objeto flutuante (planeta órfão) que passou em frente à estrela.
Referências
Ligações externas
Página de Eric Mamajek na Universidade de Rochester Página de Matthew Kenworthy sobre J1407b
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