Novo estudo revela que Roman da NASA pode encontrar 400 planetas desonestos com massa terrestre

O conceito deste artista mostra um planeta desonesto incrustado de gelo e massa terrestre à deriva pelo espaço sozinho. Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA

Uma nova pesquisa de cientistas da Nasa e da Universidade de Osaka, no Japão, sugere que os planetas desonestos – mundos que flutuam pelo espaço sem amarras a uma estrela – superam em muito os planetas que orbitam estrelas.

O conceito deste artista mostra um planeta desonesto incrustado de gelo e massa terrestre à deriva pelo espaço sozinho. Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA

Os resultados sugerem que o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, previsto para ser lançado em maio de 2027, pode encontrar 400 mundos desonestos com massa terrestre. Na verdade, este novo estudo já identificou um desses candidatos. "Estimamos que nossa galáxia abriga 20 vezes mais planetas desonestos do que estrelas – trilhões de mundos vagando sozinhos", disse David Bennett, pesquisador sênior do Goddard Space Flight Center da Nasa em Greenbelt, Maryland, e coautor de dois artigos descrevendo os resultados. "Esta é a primeira medição do número de planetas desonestos na galáxia que é sensível a planetas menos massivos do que a Terra."

As descobertas da equipe derivam de uma pesquisa de nove anos chamada MOA (Microlensing Observations in Astrophysics), realizada no Observatório da Universidade Mount John, na Nova Zelândia. Os eventos de microlentes ocorrem quando um objeto, como uma estrela ou planeta, entra em alinhamento quase perfeito com uma estrela de fundo não relacionada do nosso ponto de vista.

Como qualquer coisa com massa deforma o tecido do espaço-tempo, a luz da estrela distante se curva em torno do objeto mais próximo à medida que passa perto. O objeto mais próximo atua como uma lente natural, criando um breve pico no brilho da luz da estrela de fundo que dá aos astrônomos pistas sobre o objeto interveniente que eles não podem obter de outra maneira.

"As microlentes são a única maneira de encontrar objetos como planetas flutuantes de baixa massa e até buracos negros primordiais", disse Takahiro Sumi, professor da Universidade de Osaka e principal autor do artigo com uma nova estimativa dos planetas desonestos de nossa galáxia. "É muito emocionante usar a gravidade para descobrir objetos que nunca poderíamos esperar ver diretamente."

O planeta desonesto de aproximadamente massa terrestre que a equipe encontrou marca a segunda descoberta desse tipo. O artigo descrevendo a descoberta aparecerá em uma edição futura do The Astronomical Journal. Um segundo artigo, que apresenta uma análise demográfica que conclui que planetas desonestos são seis vezes mais abundantes do que mundos que orbitam estrelas em nossa galáxia, será publicado na mesma revista.

Planetas do tamanho de um pint

Em apenas algumas décadas, passamos de nos perguntar se os mundos em nosso sistema solar estão sozinhos no cosmos para descobrir mais de 5.300 planetas fora do nosso sistema solar. A grande maioria desses mundos recém-descobertos são enormes, extremamente próximos de sua estrela hospedeira, ou ambos. Por outro lado, os resultados da equipe sugerem que os planetas desonestos tendem a estar do lado pequeno.

"Descobrimos que os ladinos do tamanho da Terra são mais comuns do que os mais massivos", disse Sumi. "A diferença nas massas médias dos planetas ligados a estrelas e flutuantes tem uma chave para entender os mecanismos de formação planetária."

A construção do mundo pode ser caótica, com todos os corpos celestes em formação interagindo gravitacionalmente à medida que se instalam em suas órbitas. Os pesos-leves planetários não estão tão fortemente presos à sua estrela, então algumas dessas interações acabam lançando esses mundos para o espaço. Assim começa uma existência solitária, escondida entre as sombras entre as estrelas.

Em um dos primeiros episódios da série original de Star Trek, a tripulação encontra um desses planetas solitários em meio a um chamado deserto estelar. Eles ficaram surpresos ao finalmente encontrar Gothos, o planeta sem estrelas, habitável. Embora tal mundo possa ser plausível, a equipe enfatiza que a recém-detectada "Terra desonesta" provavelmente não compartilha muitas outras características com a Terra além de uma massa semelhante.

A Caça de Roman por Mundos Escondidos

Eventos de microlentes que revelam planetas solitários são extraordinariamente raros, então uma chave para encontrar mais é lançar uma rede mais ampla. É exatamente isso que Roman fará quando for lançado em maio de 2027.

"Roman será sensível a planetas desonestos de massa ainda menor, uma vez que observará do espaço", disse Naoki Koshimoto, que liderou o artigo que anunciou a detecção de um mundo desonesto terrestre em massa candidato. Agora professor assistente na Universidade de Osaka, ele conduziu essa pesquisa em Goddard.

 "A combinação da visão ampla e nítida de Roman nos permitirá estudar os objetos que ele encontra com mais detalhes do que podemos fazer usando apenas telescópios terrestres, o que é uma perspectiva emocionante."

As melhores estimativas anteriores, baseadas em planetas encontrados orbitando estrelas, sugeriam que Roman detectaria 50 mundos desonestos de massa terrestre. Esses novos resultados sugerem que ele pode realmente encontrar cerca de 400, embora tenhamos que esperar até que Roman comece a varrer os céus para fazer previsões mais certas. Os cientistas combinarão os dados futuros de Roman com observações terrestres de instalações como o telescópio japonês PRIME (Prime-focus Infrared Microlensing Experiment), localizado no Observatório Astronômico Sul-Africano em Sutherland.

Este telescópio de 1,8 metro se baseará no trabalho do MOA, conduzindo a primeira pesquisa de microlentes de área ampla em luz infravermelha próxima. Ele é equipado com quatro detectores do programa de desenvolvimento de detectores de Roman, contribuído pela NASA como parte de um acordo internacional com a JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão).

Cada evento de microlente é uma ocorrência única, o que significa que os astrônomos não podem voltar e repetir as observações quando elas terminam. Mas não são instantâneos.

"Um sinal de microlente de um planeta desonesto pode levar de algumas horas até cerca de um dia, então os astrônomos terão a chance de fazer observações simultâneas com Roman e PRIME", disse Koshimoto.

Vê-los da Terra e da localização de Roman a um milhão de quilômetros de distância ajudará os cientistas a medir as massas de planetas desonestos com muito mais precisão do que nunca, aprofundando nossa compreensão dos mundos que enfeitam nossa galáxia.

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman é gerenciado no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, com a participação do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e do Caltech/IPAC no sul da Califórnia, do Space Telescope Science Institute em Baltimore e de uma equipe científica composta por cientistas de várias instituições de pesquisa.

Os principais parceiros industriais são a Ball Aerospace and Technologies Corporation em Boulder, Colorado; L3Harris Technologies em Melbourne, Flórida; e Teledyne Scientific & Imaging em Thousand Oaks, Califórnia.

Fonte: nasa.gov