Observações, utilizando a câmara de campo ultralargo do Telescópio Subaru, revelaram que pode haver uma população de pequenos corpos ainda mais afastados, na Cintura de Kuiper, à espera de serem descobertos. Os resultados, que são importantes para compreender a formação do Sistema Solar, foram obtidos através de uma colaboração internacional entre o Telescópio Subaru e a nave espacial New Horizons que viaja pelo Sistema Solar exterior.

A nave espacial New Horizons da NASA foi lançada em 2006 com a missão crítica de observar de perto as superfícies de corpos do Sistema Solar exterior pela primeira vez na história da humanidade; completou com sucesso um "flyby" pelo sistema de Plutão em 2015 e em 2019 passou por um dos objetos da Cintura de Kuiper, (486958) Arrokoth. No total, cinco naves espaciais já entraram no Sistema Solar exterior, mas a New Horizons é a única que voou através da Cintura de Kuiper enquanto observava objetos da Cintura de Kuiper.

Quando observamos objetos da Cintura de Kuiper a partir do solo, só os podemos observar a pequenos ângulos de fase solar (o ângulo entre o Sol, o objeto e o observador). Por outro lado, quando se observa um objeto da Cintura de Kuiper a partir de uma nave espacial na Cintura de Kuiper, o mesmo objeto pode ser observado em vários ângulos de fase e as suas características de reflexão podem ser utilizadas para estimar as propriedades da superfície do objeto. Isto é algo que só a New Horizons pode fazer.

No entanto, a câmara da nave espacial tem um campo de visão estreito e não consegue descobrir objetos da Cintura de Kuiper por si só. É aqui que entra o Telescópio Subaru. O Telescópio Subaru utiliza a sua câmara de campo largo para encontrar muitos objetos da Cintura de Kuiper e depois restringir a lista de objetos por onde a nave espacial pode passar e observar. Esta colaboração entre a New Horizons e o Telescópio Subaru começou em 2004.

Nas observações realizadas durante 2004-2005 com a Suprime-Cam do Telescópio Subaru, devido à relação orbital entre Plutão e a nave espacial, uma área próxima do centro da Via Láctea ficou retida no fundo da área de busca por objetos da Cintura de Kuiper. Embora tivesse sido extremamente difícil procurar objetos do Sistema Solar com muitas estrelas de fundo, a equipa de investigação conseguiu encontrar 24 objetos da Cintura de Kuiper.

Infelizmente, os objetos da Cintura de Kuiper encontrados até agora durante esta observação requerem demasiado combustível para serem estudados de perto pela nave espacial, mas novos objetos a grande distância podem estar ao alcance do combustível disponível na New Horizons. Em 2020, começaram observações mais profundas com a HSC (Hyper Suprime-Cam) no Telescópio Subaru e, em 2023, tinham sido descobertos 239 objetos da Cintura de Kuiper.

"A parte mais excitante das observações da HSC foi a descoberta de 11 objetos a distâncias para lá da conhecida Cintura de Kuiper", diz o membro da equipa Dra. Fumi Yoshida (Centro de Investigação de Exploração Planetária, Instituto de Tecnologia de Chiba).

Muitos dos objetos descobertos com a HSC estão localizados a distâncias de 30-55 unidades astronómicas (UA) do Sol (1 UA corresponde à distância entre o Sol e a Terra) e pensa-se que estejam dentro da conhecida Cintura de Kuiper. Por outro lado, a equipa não estava à espera do que parece ser um aglomerado de objetos na região de 70-90 UA e um "vale" entre 55 UA e 70 UA (onde apenas um pequeno número de objetos está distribuído). Este "vale" não tinha sido registado noutras observações.

Distribuição da distância dos objetos da Cintura de Kuiper descobertos pela HSC do Telescópio Subaru. O eixo horizontal representa a distância dos objetos ao Sol, medida em unidades astronómicas (UA; a distância entre a Terra e o Sol). O eixo vertical representa o número de objetos. Crédito: Wesley Fraser

Poderá haver uma nova população de objetos da Cintura de Kuiper a 70-90 UA. "Se isto se confirmar, será uma grande descoberta. A nebulosa solar primordial era muito maior do que se pensava e isto pode ter implicações no estudo do processo de formação planetária no nosso Sistema Solar", diz a Dra. Yoshida.

O investigador principal da missão New Horizons, Dr. Alan Stern, afirma: "Esta é uma descoberta inovadora que revela algo inesperado, novo e excitante nos confins do Sistema Solar; esta descoberta provavelmente não teria sido possível sem as capacidades de classe mundial do observatório Subaru".

Para determinar as órbitas exatas dos objetos descobertos neste estudo, a equipa de investigação continua as observações com a HSC. "Penso que a descoberta de objetos distantes e a determinação da sua distribuição orbital são importantes para compreender a história da formação do Sistema Solar, para compará-la com sistemas exoplanetários e para compreender a formação de planetas em geral", afirma a Dra. Yoshida acerca da importância deste estudo.

A New Horizons está atualmente a viajar para mais longe, a 60 UA do Sol. Deve haver muitos mais objetos distantes que ainda não foram descobertos. A equipa de investigação está ansiosa por ver o que o Telescópio Subaru e a nave espacial New Horizons vão descobrir para além da Cintura de Kuiper.

// Telescópio Subaru (comunicado de imprensa)
// NAOJ (comunicado de imprensa)
// JHUAPL (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Artigo científico #2 (arXiv.org)

Quer saber mais?

Cintura de Kuiper:
Centro de Planetas Menores da UAI
NASA 
Wikipedia

Telescópio Subaru:
NAOJ
Wikipedia
HSC (Telescópio Subaru)

New Horizons:
NASA
JHUAPL
X/Twitter
Wikipedia