Os primeiros mundos além do nosso sistema solar foram descobertos há três décadas. Desde então, cerca de 5.000 exoplanetas foram confirmados em nossa galáxia. Os astrônomos detectaram outros 5.000 candidatos a planetas – objetos que podem ser planetas, mas ainda não foram confirmados. Agora, a lista de planetas diminuiu em pelo menos três.
Em um estudo publicado no Astronomical Journal, os astrônomos do MIT relatam que três e potencialmente quatro planetas que foram originalmente descobertos pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA são de fato classificados erroneamente. Em vez disso, esses planetas suspeitos são provavelmente pequenas estrelas.
A equipe usou medições atualizadas de estrelas que hospedam planetas para verificar novamente o tamanho dos planetas e identificou três que são simplesmente grandes demais para serem planetas. Com novas e melhores estimativas de propriedades estelares, os pesquisadores descobriram que os três objetos, conhecidos como Kepler-854b, Kepler-840b e Kepler-699b, agora são estimados entre duas e quatro vezes o tamanho de Júpiter.
“A maioria dos exoplanetas são do tamanho de Júpiter ou muito menores. O dobro do tamanho de Júpiter já é suspeito. Maior do que isso não pode ser um planeta, que foi o que encontramos”, diz o primeiro autor do estudo, Prajwal Niraula, estudante de pós-graduação do MIT. Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias.
Um quarto planeta, Kepler-747b, tem cerca de 1,8 vezes o tamanho de Júpiter, o que é comparável aos maiores planetas confirmados. Mas Kepler-747b está relativamente longe de sua estrela, e a quantidade de luz que recebe é muito pequena para sustentar um planeta de seu tamanho. O status planetário do Kepler-747b, conclui a equipe, é suspeito, mas não totalmente implausível.
“No geral, este estudo torna a lista atual de planetas mais completa”, diz o autor do estudo, Avi Shporer, cientista pesquisador do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “As pessoas confiam nesta lista para estudar a população de planetas como um todo. Se você usar uma amostra com alguns intrusos, seus resultados podem ser imprecisos. Portanto, é importante que a lista de planetas não seja contaminada.”
Os coautores do estudo também incluem Ian Wong, bolsista do programa de pós-doutorado da NASA no Goddard Space Flight Center da NASA, e o professor assistente do MIT Julien de Wit.
Atualizações estelares
Extirpar os impostores planetários não era o objetivo inicial da equipe. Niraula originalmente pretendia procurar sistemas com sinais de distorção de maré.
“Se você tiver dois objetos próximos um do outro, a atração gravitacional de um fará com que o outro seja em forma de ovo, ou elipsoidal, o que lhe dá uma ideia de quão grande é o companheiro”, explica Niraula. “Então você pode determinar se é um sistema estrela-estrela ou estrela-planeta, apenas com base nessa força de maré.”
Ao vasculhar o catálogo do Kepler, ele encontrou um sinal do Kepler-854b que parecia grande demais para ser verdade.
“De repente, tivemos um sistema onde vimos este sinal elipsoidal que era enorme, e imediatamente soubemos que não poderia ser de um planeta”, diz Shporer. “Então pensamos, algo não bate.”
A equipe então deu uma segunda olhada na estrela e no candidato planetário. Tal como acontece com todos os planetas detectados pelo Kepler, o Kepler-854b foi detectado através de uma detecção de trânsito – uma queda periódica na luz das estrelas que sinaliza um possível planeta passando na frente de sua estrela. A profundidade desse mergulho representa a razão entre o tamanho do planeta e o de sua estrela. Os astrônomos podem calcular o tamanho do planeta com base no que sabem sobre o tamanho da estrela. Mas como o Kepler-854b foi descoberto em 2016, seu tamanho foi baseado em estimativas estelares que eram menos precisas do que são hoje.
Atualmente, as medições mais precisas de estrelas vêm da missão Gaia da Agência Espacial Européia, um observatório espacial projetado para medir e mapear com precisão as propriedades e caminhos das estrelas na Via Láctea. Em 2016, as medições do Kepler-854 de Gaia ainda não estavam disponíveis. Dadas as informações estelares disponíveis, o objeto parecia ser um planeta de tamanho plausível. Mas Niraula descobriu que com as estimativas aprimoradas de Gaia, Kepler-854b acabou sendo muito maior, com três vezes o tamanho de Júpiter.
“Não há como o universo fazer um planeta desse tamanho”, diz Shporer. “Isso simplesmente não existe.”
Pequenas correções
A equipe confirmou que Kepler-854b era um “falso positivo” planetário – não um planeta, mas uma pequena estrela orbitando uma estrela hospedeira maior. Então eles se perguntaram: Poderia haver mais?
Niraula pesquisou nos mais de 2.000 planetas do catálogo Kepler, desta vez por atualizações significativas do tamanho das estrelas fornecidas por Gaia. Ele finalmente descobriu três estrelas cujos tamanhos mudaram significativamente com base nas medições aprimoradas de Gaia. A partir dessas estimativas, a equipe recalculou o tamanho dos planetas que orbitam cada estrela e descobriu que eles tinham cerca de duas a quatro vezes o tamanho de Júpiter.
“Essa foi uma bandeira muito grande”, diz Niraula. “Agora temos três objetos que agora não são planetas, e o quarto provavelmente não é um planeta.”
No futuro, a equipe antecipa que não haverá mais correções desse tipo nos catálogos de exoplanetas existentes.
“Esta é uma pequena correção”, diz Shporer. “Isso vem da melhor compreensão das estrelas, que está melhorando o tempo todo. Então, as chances de o raio de uma estrela ser tão incorreto são muito menores. Esses erros de classificação não vão acontecer muitas vezes mais.”
Publicado em 16/03/2022 15h18
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