CONDESSA I: Um catálogo uniformemente caracterizado de exoplanetas em trânsito, novos e conhecidos, na zona de visualização contínua norte do TESS

O Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) revolucionou o estudo de sistemas exoplanetários próximos. Contudo, sua estratégia de observação nominal impõe uma limitação na sensibilidade para planetas com períodos orbitais inferiores a aproximadamente 10 dias na maior parte do céu. Essa restrição decorre da duração típica das observações em cada setor, que impede a detecção de trânsitos múltiplos para planetas de período mais longo, essenciais para a confirmação e caracterização de exoplanetas. A capacidade de detectar e caracterizar planetas com períodos mais extensos é crucial para compreender a diversidade de sistemas planetários e a habitabilidade de mundos distantes, uma vez que muitos planetas potencialmente habitáveis orbitam suas estrelas em períodos mais longos.

Para mitigar essa limitação, as duas Zonas de Visualização Contínua (CVZs) do TESS oferecem linhas de base temporais estendidas. Essas regiões são observadas continuamente por períodos muito mais longos do que os setores normais, permitindo a acumulação de dados fotométricos por tempo suficiente para identificar múltiplos trânsitos de planetas com períodos orbitais superiores a 10 dias. Essa característica é fundamental para expandir o escopo da pesquisa de exoplanetas, possibilitando a descoberta e o estudo de mundos que, de outra forma, seriam indetectáveis pela estratégia de observação padrão do TESS. A exploração das CVZs, portanto, representa um avanço significativo na busca por exoplanetas de período mais longo em torno de estrelas próximas, contribuindo para uma compreensão mais completa da população planetária.

Como primeira aplicação de um novo pipeline de análise, o projeto CONDESSA I realizou uma pesquisa abrangente utilizando a fotometria da missão primária e da primeira missão estendida do TESS na CVZ norte. Para esta análise, foi empregada uma metodologia rigorosa para a construção de um catálogo estelar homogêneo. Dados fotométricos provenientes do Gaia DR3 e do 2MASS foram utilizados para caracterizar estrelas do tipo FGKM na CVZ norte do TESS. Esse processo resultou na identificação de uma amostra robusta de 391.059 estrelas, que serviu como base para a busca por exoplanetas. A uniformidade na derivação das propriedades estelares é crucial para minimizar vieses e garantir a comparabilidade dos resultados obtidos, fortalecendo a validade científica do catálogo.

O pipeline COUNTESS foi então aplicado para rastrear planetas em trânsito em torno de 26.114 dessas estrelas, utilizando as curvas de luz fornecidas pelo TESS-SPOC (Science Processing Operations Center). A eficácia do COUNTESS foi avaliada pela sua capacidade de recuperar Objetos de Interesse TESS (TOIs) já conhecidos. Dos 159 TOIs previamente identificados na região estudada, o pipeline conseguiu recuperar 115, demonstrando uma taxa de sucesso considerável. Essa validação é essencial para confirmar a robustez e a confiabilidade do método empregado na detecção de novos candidatos a exoplanetas. A recuperação de uma parcela significativa dos TOIs conhecidos atesta a sensibilidade do COUNTESS e sua adequação para a análise de grandes volumes de dados fotométricos do TESS.

Além da recuperação de TOIs conhecidos, esta pesquisa resultou na identificação de 10 novos candidatos a exoplanetas. Esses novos objetos representam descobertas importantes que expandem o conhecimento sobre a população de exoplanetas na CVZ norte do TESS. Embora os períodos orbitais específicos de cada um desses novos candidatos variem, a análise inicial sugere que eles incluem tanto planetas de período mais curto, como um com aproximadamente 0, 85 dias, quanto outros com períodos mais longos, como um com cerca de 1, 20 dias. A caracterização detalhada desses novos candidatos, incluindo a determinação precisa de seus parâmetros orbitais e físicos, será fundamental para futuras investigações e para a compreensão de sua formação e evolução. A diversidade de períodos orbitais entre os novos candidatos sublinha a capacidade do TESS, especialmente em suas CVZs, de revelar uma ampla gama de sistemas planetários.

O catálogo CONDESSA I, com sua abordagem de análise uniforme, oferece uma base valiosa para estudos futuros de exoplanetas. A identificação de novos candidatos e a reavaliação de TOIs conhecidos contribuem para a construção de uma imagem mais completa da distribuição e das características dos exoplanetas em trânsito. A uniformidade na metodologia de caracterização estelar e na busca por trânsitos minimiza incertezas e permite comparações mais robustas entre os sistemas descobertos. Este trabalho não apenas adiciona novos membros à crescente lista de exoplanetas, mas também valida uma ferramenta poderosa para a análise de dados do TESS. Os resultados obtidos servirão como ponto de partida para campanhas de observação de acompanhamento, visando a confirmação desses candidatos e a caracterização mais aprofundada de suas propriedades, o que é essencial para a validação científica e a aceitação pela comunidade astronômica.