Cientistas descobrem candidato a sistema exoplanetário mais rápido

Os astrónomos podem ter descoberto uma estrela “magricela” a atravessar o centro da nossa Galáxia com um planeta a reboque. Se confirmado, o par estabelece um novo recorde para o sistema exoplanetário que se move mais depressa, quase ao dobro da velocidade que o nosso Sistema Solar viaja pela Via Láctea.

Pensa-se que o sistema planetário se desloca a pelo menos 540 quilómetros por segundo.

“Pensamos que este é um chamado mundo super-Neptuno que orbita uma estrela de baixa massa a uma distância que se situaria entre as órbitas de Vénus e da Terra se estivesse no nosso Sistema Solar”, disse Sean Terry, investigador pós-doutorado da Universidade de Maryland, College Park, e no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no mesmo estado norte-americano. Uma vez que a estrela é tão pequena, fica bem para lá da zona habitável. “Se assim for, será o primeiro planeta alguma vez encontrado a orbitar uma estrela hiperveloz.

O artigo científico que descreve os resultados, liderado por Terry, foi publicado na revista The Astronomical Journal no passado dia 10 de fevereiro.

Uma estrela em movimento

O par de objetos foi detetado indiretamente pela primeira vez em 2011, graças a um alinhamento fortuito. Uma equipa de cientistas passou a pente fino dados de arquivo do MOA (Microlensing Observations in Astrophysics) – um projeto colaborativo centrado no estudo de microlentes realizado pelo Observatório de Mount John da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia – em busca de sinais luminosos que indicassem a presença de exoplanetas, ou planetas para lá do nosso Sistema Solar.

O efeito de microlente ocorre porque a presença de massa deforma o tecido do espaço-tempo. Sempre que um objeto interveniente parece aproximar-se de uma estrela de fundo, a luz dessa estrela curva-se à medida que viaja através do espaço-tempo deformado em torno do objeto mais próximo. Se o alinhamento for especialmente próximo, a deformação à volta do objeto pode atuar como uma lente natural, ampliando a luz da estrela de fundo.

Neste caso, os sinais de microlente revelaram um par de corpos celestes. Os cientistas determinaram as suas massas relativas (um é cerca de 2300 vezes mais massivo do que o outro), mas as suas massas exatas dependem da distância a que se encontram da Terra. É mais ou menos como a ampliação muda se segurarmos uma lupa sobre uma página e a movermos para cima e para baixo.

“Determinar o rácio de massa é fácil”, disse David Bennett, um investigador sénior da Universidade de Maryland, College Park e de Goddard, coautor do novo artigo científico e líder do estudo original de 2011. “É muito mais difícil calcular as suas massas reais”.

A equipa que fez a descoberta em 2011 suspeitava que os objetos sob efeito de microlente eram ou uma estrela com cerca de 20% da massa do nosso Sol e um planeta cerca de 29 vezes mais massivo do que a Terra, ou um planeta “fugitivo” mais próximo, com cerca de quatro vezes a massa de Júpiter e uma lua mais pequena do que a Terra.

Para descobrir qual a explicação mais provável, os astrónomos analisaram os dados do Observatório Keck, no Hawaii, e do satélite Gaia da ESA. Se o par fosse um planeta e uma lua errantes, seriam efetivamente invisíveis – objetos escuros perdidos no vazio tenebroso do espaço. Mas os cientistas poderiam ser capazes de identificar a estrela caso a explicação alternativa estivesse correta (embora o planeta em órbita fosse demasiado ténue para observação).

Encontraram um forte suspeito localizado a cerca de 24.000 anos-luz de distância, o que o coloca no bojo galáctico da Via Láctea – o núcleo central onde as estrelas estão mais densamente agrupadas. Comparando a localização da estrela em 2011 e 2021, a equipa calculou a sua velocidade elevada.

Mas isso é apenas o seu movimento 2D; se também se está a mover na nossa direção ou para longe de nós, deve estar a mover-se ainda mais depressa. A sua velocidade real pode até ser suficientemente elevada para exceder a velocidade de escape da Via Láctea, que é de cerca de 600 quilómetros por segundo. Se assim for, o sistema planetário está destinado a atravessar o espaço intergaláctico daqui a muitos milhões de anos.

“Para termos a certeza de que a estrela recém-identificada faz parte do sistema que causou o sinal de 2011, gostaríamos de olhar de novo daqui a um ano e ver se se move a distância certa e na direção certa para confirmar que veio do ponto onde detetámos o sinal”, disse Bennett.

“Se as observações de alta resolução mostrarem que a estrela se mantém na mesma posição, então podemos dizer com certeza que não faz parte do sistema que causou o sinal”, disse Aparna Bhattacharya, investigadora da Universidade de Maryland, College Park e de Goddard, coautora do novo artigo científico. “Isso significaria que o modelo de planeta e exolua ‘fugitivos’ é mais favorecido”.

O futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman vai ajudar-nos a descobrir quão comuns são os planetas em torno de estrelas tão velozes e pode fornecer pistas sobre a forma como estes sistemas são acelerados. A missão irá efetuar um estudo do bojo galáctico, combinando uma visão ampla do espaço com uma resolução muito nítida.

“Neste caso, usámos o MOA devido ao seu amplo campo de visão e depois seguimos com o Keck e com o Gaia para a sua maior resolução, mas graças à poderosa visão do Roman e à estratégia de pesquisa planeada, não precisaremos de recorrer a telescópios adicionais”, disse Terry. “O Roman vai conseguir fazer tudo”.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)

Saiba mais:

MOA-2011-BLG-262L:
Wikipedia

MOA-2011-BLG-262L b:
NASA
Exoplanet.eu

Estrelas hipervelozes:
Wikipedia

Microlentes gravitacionais:
Wikipedia

Planetas fugitivos, interestelares, nómadas, flutuantes ou órfãos (sem estrela):
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

Exoluas:
Wikipedia

MOA (Microlensing Observations in Astrophysics):
Página principal
Wikipedia

Observatório W. M. Keck:
Página principal
Wikipedia

Gaia:
ESA
Página da ESA para a comunidade científica
Arquivo de dados do Gaia (ESA)
Wikipedia

RST ([Nancy Grace] Roman Space Telescope, anteriormente WFIRST):
NASA
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