400 errantes da Terra

O próximo telescópio Nancy Grace Roman da NASA irá caçar "órfãos cósmicos", planetas sem estrelas que podem até superar em número os seus homólogos em órbita na nossa galáxia.

Novas previsões sugerem que um próximo telescópio espacial da NASA poderia detectar mais de 400 mundos com a massa da Terra escondidos em toda a Via Láctea que "se tornaram rebeldes" e, portanto, vagam sozinhos pela nossa galáxia.

Pensa-se que esses mundos órfãos começam as suas vidas num sistema planetário, semelhante ao sistema solar, mas são expulsos em algum momento por um mecanismo até agora desconhecido. Apesar da imagem familiar de planetas orbitando ordenadamente uma estrela, uma nova pesquisa sugere que esses mundos órfãos e sem estrelas podem superar o número de estrelas na Via Láctea na proporção de 20 para 1. Isto implica que os mundos livres na nossa galáxia são cerca de seis vezes mais comuns do que os planetas que orbitam estrelas-mãe.

“Estimamos que a nossa galáxia abriga 20 vezes mais planetas rebeldes do que estrelas – trilhões de mundos vagando sozinhos”, disse o autor da pesquisa e cientista sênior da NASA, David Bennett, em um comunicado. "Esta é a primeira medição do número de planetas rebeldes na galáxia que é sensível a planetas menos massivos que a Terra."

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Normalmente, os planetas fora do nosso sistema solar, conhecidos como exoplanetas, são detectados pelos efeitos que têm nas suas estrelas hospedeiras. Por exemplo, um exoplaneta pode fazer com que os observadores baseados na Terra testemunhem uma queda na luz da sua estrela à medida que a trajetória do planeta o leva entre a estrela e o nosso planeta. Ou um exoplaneta pode afetar essa luz através de uma oscilação que cria na órbita da sua estrela hospedeira enquanto puxa gravitacionalmente o corpo brilhante. Mas o facto de os planetas rebeldes estarem tão distantes das estrelas hospedeiras torna-os difíceis de detectar.

Um dos principais objetivos do Telescópio Nancy Grace Roman da NASA, quando o instrumento espacial ficar online, é detectar esses bandidos. Estimativas anteriores sugeriam que Roman, que será lançado em maio de 2027, seria capaz de detectar cerca de 50 planetas rebeldes do tamanho da Terra – mas as novas descobertas aumentaram essa contagem. Em vez disso, implicam um número próximo de 400. Na verdade, os mesmos astrónomos por detrás das descobertas já identificaram um candidato a planeta rebelde do tamanho da Terra para Roman investigar.

Bennett e seus colegas chegaram às suas conclusões com dados coletados durante uma pesquisa astronômica de nove anos chamada Microlensing Observations in Astrophysics (MOA). Conduzido no Observatório da Universidade Mount John, na Nova Zelândia, o MOA procurou objetos com a ajuda de um fenômeno previsto pela primeira vez pela teoria da relatividade geral de Einstein, chamado lente gravitacional - algo que Roman também usará para caçar os bandidos.

Dois artigos que descrevem as últimas descobertas da equipa serão publicados numa futura edição do The Astronomical Journal.

A teoria da relatividade geral de Einstein de 1915 prevê que objetos com massa "deformam" a própria estrutura do espaço. Embora essa deformação funcione em três dimensões (quatro se você levar em consideração o tempo), ela pode ser considerada análoga ao efeito 2D de colocar bolas com massas diferentes em uma folha de borracha esticada. Quanto maior a massa da bola, mais profundo será o amassado na folha. Da mesma forma, quanto mais massivo for o objeto cósmico, mais forte será a deformação no espaço.

Além disso, quando um objeto muito massivo distorce o espaço, isso também pode afetar a luz emitida por outros objetos situados no fundo, fazendo com que essa luminescência se dobre à medida que passa pela impressão cósmica do objeto original. Em última análise, isso pode criar um efeito de ampliação no objeto de fundo, levando assim ao fenômeno de lente gravitacional.

Microlente é uma variação desse conceito que acontece quando um objeto menor, como um planeta ou estrela, desliza entre a Terra e uma fonte de luz de fundo, como uma estrela ou galáxia, e fica em alinhamento quase perfeito com os dois. Isso faz com que as máquinas baseadas na Terra detectem um aumento no brilho do objeto de fundo, mas que não é tão extremo quanto os efeitos das lentes gravitacionais. Ainda assim, a microlente é útil para detectar planetas rebeldes e outros pequenos objetos que não emitem luz e, portanto, são quase totalmente escuros.