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DESCOBERTO NA VIA LÁCTEA UM PLANETA "FUGITIVO" DO TAMANHO DA TERRA
3 de novembro de 2020

 


Impressão de artista de um evento de microlente gravitacional por um planeta "fugitivo".
Crédito: Jan Skowron/Observatório Astronómico da Universidade de Varsóvia

 

Conhecemos mais de 4000 exoplanetas. Embora muitos não se assemelhem aos do nosso Sistema Solar, têm uma coisa em comum - todos orbitam uma estrela. No entanto, as teorias de formação e evolução planetária preveem a existência de planetas "fugitivos", não ligados gravitacionalmente a qualquer estrela. De facto, há alguns anos, astrónomos polacos da equipa OGLE do Observatório Astronómico da Universidade de Varsóvia forneceram a primeira evidência de tais planetas na Via Láctea. Escrevendo na revista The Astrophysical Journal Letters, os astrónomos do OGLE anunciaram a descoberta do mais pequeno planeta interestelar descoberto até à data.

Os exoplanetas raramente podem ser observados diretamente. Normalmente, os astrónomos encontram planetas usando observações da luz da estrela que hospeda o planeta. Por exemplo, se um planeta passa em frente do disco da estrela-mãe, então o brilho observado da estrela cai periodicamente, provocando os chamados trânsitos. Os astrónomos também podem medir o movimento da estrela provocado pelo planeta.

Os planetas "fugitivos" não emitem virtualmente nenhuma radiação e - por definição - não orbitam nenhuma estrela hospedeira, portanto não podem ser descobertos usando métodos tradicionais de deteção astrofísica. No entanto, podem ser avistados usando um fenómeno astrofísico chamado microlente gravitacional. A microlente resulta da teoria da relatividade geral de Einstein - um objeto massivo (a lente) pode dobrar a luz de um objeto brilhante de fundo (a fonte). A gravidade da lente atua como uma grande lupa que curva e amplia a luz de estrelas distantes.

"Se um objeto massivo - uma estrela ou um planeta - passa entre um observador terrestre e uma estrela distante, a sua gravidade pode desviar e focar a luz da fonte. O observador medirá um breve aumento de brilho da estrela fonte," explica o Dr. Przemek Mróz, pós-doutorado do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) e autor principal do estudo. "As chances de observar microlentes são extremamente reduzidas porque três objetos - a fonte, a lente e o observador - têm que estar quase perfeitamente alinhados. Se observássemos apenas uma estrela fonte, teríamos que esperar quase um milhão de anos para ver a fonte como microlente," acrescenta.

 

É por isso que os levantamentos modernos em busca de eventos de microlentes gravitacionais estão a monitorizar centenas de milhões de estrelas no centro da Via Láctea, onde as hipóteses de microlentes são as mais altas. O levantamento OGLE - liderado por astrónomos da Universidade de Varsóvia - está a levar a cabo uma destas experiências. O OGLE é um dos maiores e mais longos levantamentos do céu, começou operações há mais de 28 anos. Atualmente, os astrónomos do OGLE estão a usar o Telescópio de Varsóvia de 1,3 metros localizado no Observatório de Las Campanas, Chile. Cada noite limpa, apontam o seu telescópio para as regiões centrais da Galáxia e observam centenas de milhões de estrelas, à procura daquelas que mudam de brilho.

A microlente gravitacional não depende do brilho da lente, de modo que permite o estudo de objetos ténues ou escuros como planetas. A duração dos eventos de microlente depende da massa do objeto que atua como lente - quanto menos massiva for a lente, mais curto será o evento de microlente. A maioria dos eventos observados, que normalmente duram vários dias, são provocados por estrelas. Os eventos de microlente atribuídos a planetas "fugitivos" têm durações de apenas algumas horas. Ao medir a duração de um evento de microlente (e a forma da sua curva de luz), podemos estimar a massa do objeto de lente.

Os cientistas anunciaram a descoberta do mais curto evento de microlente gravitacional alguma vez encontrado, chamado OGLE-2016-BLG-1928, que durou apenas 42 minutos. "Quando vimos este evento pela primeira vez, ficou claro que deve ter sido provocado por um objeto extremamente pequeno", disse o Dr. Radosław Poleski do Observatório Astronómico da Universidade de Varsóvia, coautor do estudo. De facto, os modelos do evento indicam que a lente deve ter sido menos massiva do que a Terra, era provavelmente um objeto com a massa de Marte. Além disso, a lente provavelmente era um planeta interestelar. "Se a lente estivesse a orbitar uma estrela, detetaríamos a sua presença na curva de luz do evento," acrescenta o Dr. Poleski. "Podemos descartar o planeta tendo uma estrela até cerca de 8 UA - 1 UA, Unidade Astronómica, é a distância entre a Terra e o Sol".

 

Os astrónomos do OGLE forneceram há alguns anos atrás a primeira evidência de uma grande população de planetas "fugitivos" na Via Láctea. No entanto, o planeta recém-detetado é o mais pequeno já encontrado desta categoria. "A nossa descoberta demonstra que os planetas 'fugitivos' de baixa massa podem ser detetados e caracterizados usando telescópios terrestres," diz o professor Andrzej Udalski, investigador principal do projeto OGLE.

Os astrónomos suspeitam que os planetas interestelares na verdade se formaram em discos protoplanetários em torno de estrelas (como planetas "comuns") e foram expelidos dos seus sistemas planetários originais após interações gravitacionais com outros corpos, por exemplo, com outros planetas no sistema. As teorias da formação planetária preveem que os planetas expulsos devem ser tipicamente mais pequenos que a Terra. Assim, o estudo de planetas "fugitivos" permite-nos compreender o passado turbulento de sistemas planetários jovens, como o nosso Sistema Solar.

A busca por planetas interestelares é um dos grandes impulsionadores científicos do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, que está a ser construído pela NASA. O observatório tem lançamento previsto para meados da década de 2020.

Devido à brevidade do evento, foram necessárias observações adicionais recolhidas pelo KMTNet (Korea Microlensing Telescope Network) a fim de caracterizar o evento. O KMTNet opera uma rede de três telescópios - no Chile, Austrália e África do Sul.

A descoberta seria impossível sem observações de longo prazo realizadas pelo levantamento OGLE. Um dos primeiros objetivos do OGLE foi pesquisar e estudar matéria escura usando a técnica de microlente gravitacional. Os estudos atuais cobrem uma grande variedade de tópicos - procura de exoplanetas, o estudo da estrutura e evolução da Via Láctea e galáxias vizinhas, estudos de estrelas variáveis, quasares, transientes e corpos do Sistema Solar.

 


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Mudanças no brilho da estrela observada durante o evento de microlente gravitacional por um planeta interestelar.
Crédito: Jan Skowron/Observatório Astronómico da Universidade de Varsóvia


// Universidade de Varsóvia (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais

Notícias relacionadas:
Universe Today
Scientific American
PHYSORG
ZAP.aeiou

Microlentes gravitacionais:
Wikipedia

OGLE-2016-BLG-1928:
Exoplanet.eu

Planetas interestelares (ou "fugitivos"):
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

OGLE:
Página oficial
Wikipedia

KMTNet:
Página oficial

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

 
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