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A NASA acaba de encontrar um planeta ‘escondido’ nos dados da espaçonave TESS, tudo graças a Einstein
A espaçonave de caça a exoplanetas da NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), tem um novo método para detectar mundos além do sistema solar. A técnica se baseia em um fenômeno introduzido por Einstein em sua teoria da gravidade de 1915, a relatividade geral, chamada microlente gravitacional.
O exoplaneta em questão é chamado Gaia23bra b. Os primeiros indícios deste exoplaneta foram encontrados em 2023 pelo agora aposentado Telescópio espacial Gaia através do ligeiro brilho de uma estrela causado por um evento de microlente.
TESS geralmente detecta planetas pela pequena queda na emissão de luz de sua estrela-mãe à medida que cruzam, ou transitam, sua face. Esta técnica é mais eficaz para gigantes gasosos muito grandes que orbitam perto da sua estrela, por isso provavelmente não funcionaria para Gaia23bra b, que tem 1,6 vezes a massa de Júpiter, mas orbita a sua estrela a uma distância semelhante à órbita de Júpiter em torno do Sol. Além disso, o método de trânsito empregado pelo TESS geralmente tem um raio de busca de cerca de 150 anos-luz. Gaia23bra b, no entanto, orbita uma estrela anã laranja a cerca de 80% da tamanho do sol que está localizado a 40.000 anos-luz de distância. Assim, para confirmar a existência deste mundo, o TESS teve que aprender um novo truque.
“Quando o TESS foi lançado, ninguém esperava que ele fosse capaz de encontrar este tipo de planeta”, disse Diana Dragomir, membro da equipe, da Universidade do Novo México. disse em um comunicado. “A descoberta implica que provavelmente existem outros planetas chamados de microlentes escondidos nos dados do TESS que não tínhamos pensado anteriormente em procurar.”
Microlente e a busca por exoplanetas
Para entender o que é microlente, primeiro temos que considerar o que a relatividade geral diz sobre o efeito de objetos com massa no próprio espaço. A massa faz com que a própria estrutura do espaço e do tempo, unida como espaço-tempo quadridimensional, se deforme. A gravidade surge dessa curvatura. Quanto maior a massa, mais extrema será a deformação e, portanto, maior será a força da gravidade.
Aqui está a parte legal: a luz geralmente viaja em linha reta, mas quando a própria estrutura do espaço-tempo é curva, ela tem que seguir esse caminho. Portanto, quando a luz de um objeto de fundo passa por um objeto de primeiro plano, a luz se curva em torno dele. Quanto maior a massa e mais perto dessa massa a luz passa, mais curva é a sua trajetória. Isso significa que a luz da mesma fonte pode chegar aos nossos telescópios em momentos diferentes. Isto causa uma amplificação da fonte de fundo.
Este fenômeno de lente gravitacional tem sido usado com grande efeito para estudar galáxias antigas que normalmente estariam muito distantes e fracas para serem vistas quando são lentes gravitacionais por aglomerados de galáxias em primeiro plano.
Obviamente, os planetas têm muito menos massa do que os aglomerados de galáxias, mas ainda podem causar um leve efeito de lente gravitacional. Isso é microlente e pode ser usado para caçar planetas.
Do redor 6.000 exoplanetas conhecidosapenas cerca de 5% foram descobertos até agora usando microlentes. Isso é comparado a cerca de 75% encontrado usando o método de trânsito do qual o TESS geralmente depende.
Gaia23bra b foi sugerido pela primeira vez quando agiu como uma lente gravitacional, passando entre a Terra e uma estrela de fundo, causando o leve brilho daquela estrela. O que é interessante sobre o uso bem-sucedido de microlentes pelo TESS é que ele oferece uma técnica complementar de detecção de exoplanetas capaz de detectar planetas que o método de trânsito pode perder.
“Com microlentes, podemos encontrar planetas mais pequenos com distâncias orbitais maiores, incluindo mundos na zona habitável da sua estrela e ainda mais distantes”, disse Mallory Harris, membro da equipa, da Universidade do Novo México. “Os eventos de microlentes acontecem uma vez e desaparecem – eles não se repetem. Gosto de brincar que provavelmente encontraremos o primeiro análogo da Terra com microlentes e depois acenaremos para ele à medida que ele passar, porque nunca o veremos novamente.
E, se você me desculpa o trocadilho, o futuro é brilhante para as microlentes. Isso porque é uma das técnicas que o próximo projeto da NASA, o Telescópio Romano Nancy Graceusará.
Roman irá vasculhar o próprio coração da Via Láctea onde as estrelas estão fortemente agrupadas, caçando eventos de microlentes que deveriam ser comuns em uma região estelar tão densa. Os cientistas da NASA prevêem que isto levará Roman a descobrir cerca de 1.000 exoplanetas com microlentes, além dos estimados 100.000 mundos em trânsito que se prevê detectar.
“Isso é um pouco como uma prévia da microlente que o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA fará. A chave para a pesquisa de microlente de Roman é sua densa cobertura de tempo visando o bojo galáctico”, disse o membro da equipe Michael Fausnaugh, da Texas Tech University. “A missão TESS fornece de forma única estas observações rápidas de estrelas noutras partes da galáxia, e o emparelhamento das duas abre perspectivas para a compreensão da formação planetária numa população diversificada de estrelas.
“Uma vez que a microlente encontra planetas semelhantes ao sistema solar, isto oferece uma nova oportunidade para compreender como sistemas planetários como o nosso variam em diferentes regiões da galáxia.”
A pesquisa da equipe foi publicada em 1º de julho no As cartas do jornal astrofísico.
