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Caçador de exoplanetas TESS da NASA pode ter avistado seu primeiro planeta errante!

"Definitivamente, empolgação 10/10 para mim! O potencial de descobrir algo como um mundo errante vagando na escuridão do espaço interestelar é simplesmente incrível."


Notícia

Por Robert Lea

Traduzido por Marco Centurion


Uma ilustração mostra o caçador de exoplanetas da NASA, TESS, e um planeta errante. (Crédito da imagem: Robert Lea (criada com Canva) / NASA)

O Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA (TESS) pode ter descoberto seu primeiro planeta errante, ou "órfão", flutuando livremente pelo cosmos sem uma estrela, completamente sozinho. A descoberta em potencial demonstra que o TESS pode usar um fenômeno sugerido pela primeira vez por Albert Einstein há mais de 100 anos para detectar esses chamados planetas errantes.


Apesar de estarmos mais familiarizados com planetas que orbitam uma estrela (ou estrelas) depois de descobrir mais de 5.000 exoplanetas que existem nessa configuração, estima-se que a Via Láctea esteja populada também por um grande número de planetas errantes. De fato, nossa galáxia pode conter até um quadrilhão (10 seguido por 14 zeros) de planetas errantes que foram ejetados de seus sistemas de origem por interações gravitacionais com outros planetas ou estrelas passantes. Isso significa que esses mundos flutuantes podem superar em muito a quantidade de estrelas em toda a Via Láctea. De forma que  a detecção potencial de um órfão cósmico pelo TESS, que foi lançado em 2018, é algo extraordinário.


"Descobrimos o primeiro sinal nos dados do TESS que é consistente com o que se esperaria de microlentes por um planeta livre flutuante", disse Michelle Kunimoto, uma das líderes da equipe e pesquisadora de pós-doc especializada em detecção de exoplanetas no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), ao Space.com.


"Isso foi apenas o primeiro setor que pesquisamos dos 75 que o TESS observou, sendo que cada setor corresponde a cerca de 27 dias de observações do TESS. Encontrar algo tão cedo foi surpreendente, realmente emocionante." continuou Kunimoto.

Caso este sinal realmente indique um exoplaneta errante, a equipe informa ao Space.com que provavelmente seria um planeta com uma massa algumas vezes maior que a da Terra, a uma distância de pelo menos 6.500 anos-luz de distância.


Einstein auxilia um pouco na "caça aos errantes"!


A maioria dos exoplanetas detectados até agora foi conseguido graças ao efeito que estes têm sobre sua estrela mãe. Isso pode ser um pequeno balançar no movimento da estrela causado pela leve atração gravitacional de um planeta em sua órbita, ou uma queda na luz que ocorre quando um planeta cruza, ou "transita", a face de sua estrela. No entanto, sem uma estrela mãe, nada disso se aplica. É por isso que a detecção de planetas errantes é tão difícil.


"Os planetas errantes são escuros, como você pode esperar, e não orbitam nenhuma estrela, o que significa que as técnicas usuais para detectar exoplanetas não funcionam", disse Kunimoto.

Felizmente, a teoria da gravidade de Einstein de 1915, mais conhecida como relatividade geral, prevê um fenômeno que pode ser usado para detectar esses exoplanetas livres. A teoria de Einstein sugere que objetos com massa curvam o próprio tecido do espaço e do tempo, ou espaço-tempo, com a gravidade surgindo dessa curvatura. Quando a luz passa por um desses pontos curvos no espaço-tempo, seu caminho se desvia. Isso significa que a luz de uma fonte que faz fundo, como uma estrela ou uma galáxia, pode tomar diferentes caminhos no entorno do objeto, distorcendo como um efeito de lente, chegando assim à visão de um observador em tempos diferentes. Esse fenômeno é chamado de "lente gravitacional" e resulta na mudança da posição da fonte de fundo da perspectiva do observador, ou aparecendo em vários lugares na mesma imagem.


Um diagrama mostrando como os planetas errantes, ao passar entre uma estrela distante e o caçador de exoplanetas TESS, podem causar o efeito de lente gravitacional, que permite sua detecção. (Crédito da imagem: Robert Lea (criada com Canva) / NASA)

Os planetas errantes têm muito pouca massa, então o efeito de lente é fraco e, portanto, chamado de "microlente". No entanto, pode causar um aumento de brilho em uma fonte de fundo que é visível para os astrônomos, indicando a sua presença

.

"A microlente é a melhor, e geralmente única, opção para encontrar esses objetos escuros e isolados, já que só depende da massa de um planeta por meio de seu campo gravitacional", ressalta Kunimoto.

A gravidade de um planeta errante flutuante pode desviar e/ou concentrar a luz de uma estrela distante ao passar bem perto dela. Devido à imagem distorcida, a estrela temporariamente parece muito mais brilhante. (Crédito da imagem: J. Skowron/Observatório da Universidade de Varsóvia)

Esqueça o "T" em TESS


Como o "T" de trânsito em TESS sugere, este telescópio espacial pode não parecer o instrumento adequado para caçar planetas errantes.


"O TESS foi projetado para procurar planetas estritamente ligados às suas estrelas hospedeiras, buscando por trânsitos… Trânsitos são os 'escurecimentos' da estrela causados por um planeta passando na frente dela, como o que você pode ter visto no recente eclipse." Explicou Kunimoto.

No entanto, como mencionado anteriormente, a lente gravitacional também pode fazer uma estrela de fundo brilhar à medida que um objeto passa entre essa estrela e a Terra. Kunimoto explicou que, como o TESS é sensível a pequenas mudanças na luz de uma estrela, ele também pode detectar esses tipos de variação de brilho, uma característica marcante da microlente causada por planetas errantes livres e flutuantes. Mas, diante disso, você pode se perguntar: Por que este é o primeiro exoplaneta errante em potencial entre os outros 6.000 ou mais candidatos a exoplanetas (400 ou mais dos quais foram confirmados) que o TESS detectou desde 2018?


Bem, acontece que ninguém realmente estava procurando até agora!


"O TESS é surpreendentemente adequado para encontrar planetas renegados por meio de microlentes, mas descobriu-se que esses tipos de sinais não haviam sido realmente explorados anteriormente nos dados do TESS. Nossa abordagem de procurar planetas não ligados com microlentes e o candidato resultante a microlentes planetárias do TESS foram ambos os primeiros para o TESS. Como os dados do TESS não tinham sido usados para procurar eventos de microlentes de curta duração antes, as pesquisas anteriores de exoplanetas não seriam sensíveis para ver esses sinais." apontou Kunimoto.

Uma ilustração mostra um planeta errante órfão e frio coberto de gelo devido à falta de uma estrela para orbitar e sem qualquer emissão de luz própria. (Crédito da imagem: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA)

Infelizmente, como acontece com muitos outros candidatos a exoplanetas detectados, esta descoberta ainda precisa de confirmação.


"É importante dizer que não podemos confirmar no momento que este seja um planeta. O fato de que os eventos de microlentes não se repetem significa que é difícil discernir a natureza de qualquer sinal específico. Então, estamos cautelosos sobre a origem deste evento, chamando-o de “candidato” a planeta errante porque é consistente com o sinal que você esperaria de tal mundo."

Ela acrescentou que, à medida que a equipe explora mais dados do TESS e realiza observações de acompanhamento, a verdade sobre o sinal se tornará lentamente mais clara. A natureza provisória dessas descobertas certamente não diminuiu o entusiasmo da equipe ou sua excitação.


"Definitivamente, empolgação 10/10 para mim!", disse William DeRocco, colíder da equipe e pesquisador da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, ao Space.com. "Estou acostumado a procurar matéria escura, onde as chances de realmente ver algo são extremamente baixas, então o potencial de descobrir algo como um mundo renegado vagando na escuridão do espaço interestelar é simplesmente incrível."


Os autores desta pesquisa acreditam que o futuro é promissor quando se trata da perspectiva de o TESS descobrir mais planetas renegados.


"Isto é a prova de que o TESS pode encontrar esses tipos de sinais, e agora cabe a nós começarmos a nos aprofundar na busca de mais e entender o que eles podem significar. Nós pesquisamos menos de 1% dos dados do TESS; com 99% restantes, temos uma riqueza de novas oportunidades para descobertas emocionantes ao longo do caminho!.” ", concluiu Kunimoto.

A pesquisa da equipe foi submetida para publicação no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Atualmente, está sendo apresentada como um pré artigo aos pares no site de repositório arXiv.


Artigo encontrado em space.com (originalmente publicado em 30/04/2024)

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