Um exoplaneta a 17.000 anos-luz da Terra foi encontrado escondido em dados coletados pelo agora aposentado Telescópio Espacial Kepler.
É o mundo mais distante já capturado pelo observatório de caça ao planeta, duas vezes a distância de seu recorde anterior. Fascinantemente, o exoplaneta é quase um gêmeo exato de Júpiter – de massa semelhante e orbitando quase à mesma distância que a distância de Júpiter ao Sol.
Nomeado K2-2016-BLG-0005Lb, representa o primeiro exoplaneta confirmado a partir de uma corrida de dados de 2016 que detectou 27 objetos possíveis usando uma técnica chamada microlente gravitacional em vez do método de detecção primária de Kepler. A descoberta foi submetida ao Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.
“O Kepler nunca foi projetado para encontrar planetas usando microlentes, então, de muitas maneiras, é incrível que tenha feito isso”, disse o astrônomo Eamonn Kerins, da Universidade de Manchester.
A espaçonave Kepler foi fundamental para abrir o campo da astronomia de exoplanetas. Foi lançado em 2009 e passou quase 10 anos caçando planetas fora do Sistema Solar, ou exoplanetas. Durante esse período, suas observações revelaram mais de 3.000 exoplanetas confirmados e outros 3.000 candidatos.
Sua técnica é engenhosamente e enganosamente simples. Kepler olhou para campos de estrelas, otimizados para detectar as fracas e regulares quedas na luz das estrelas que sugerem que um exoplaneta está em órbita em torno de uma estrela. Isso é chamado de método de trânsitom, e é bom para encontrar exoplanetas próximos maiores que orbitam perto de suas estrelas.
A microlente é um pouco mais complicada, aproveitando uma peculiaridade da gravidade e um alinhamento casual. A massa de um corpo como um planeta cria uma curvatura gravitacional do espaço-tempo ao seu redor. Se esse planeta passa na frente de uma estrela, o espaço-tempo curvo basicamente age como uma lupa que muito fraca e brevemente faz com que a luz da estrela brilhe.
A microlente gravitacional é muito boa para encontrar exoplanetas a uma longa distância da Terra, orbitando suas estrelas a distâncias bastante grandes, até massas de planetas muito pequenas. O exoplaneta galáctico mais distante descoberto até hoje foi captado por microlentes, um mundo com a massa da Terra a 25.000 anos-luz de distância.
Como o Kepler é otimizado para detectar mudanças na luz das estrelas, uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Manchester pensou recentemente em analisar os dados do Kepler para eventos de microlentes, a partir de uma janela de observação ao longo de vários meses em 2016. Eles identificaram 27 eventos, cinco dos quais eram inteiramente novos, ainda não identificados em dados de telescópios terrestres.
“Para ver o efeito, é necessário um alinhamento quase perfeito entre o sistema planetário em primeiro plano e uma estrela de fundo”, explicou Kerins.
“A chance de uma estrela de fundo ser afetada dessa maneira por um planeta é de dezenas a centenas de milhões contra uma. Mas existem centenas de milhões de estrelas em direção ao centro de nossa galáxia. Então Kepler apenas sentou e as observou por três meses. ”
Um dos cinco eventos foi K2-2016-BLG-0005Lb, e parecia promissor para um exoplaneta orbitando uma estrela. Assim, a equipe pesquisou conjuntos de dados de cinco pesquisas terrestres que estavam olhando para o mesmo pedaço de céu no momento em que Kepler estava, para corroborar seu sinal.
Eles descobriram que o Kepler observou o sinal um pouco mais cedo, e por um pouco mais de tempo, do que as cinco pesquisas terrestres. Esse conjunto de dados combinado permitiu à equipe determinar que o exoplaneta tem cerca de 1,1 vezes a massa de Júpiter, orbitando sua estrela a uma distância circular de 4,4 unidades astronômicas. A distância média de Júpiter ao Sol é de 5,2 unidades astronômicas.
“A diferença de ponto de vista entre o Kepler e os observadores aqui na Terra nos permitiu triangular onde ao longo de nossa linha de visão o sistema planetário está localizado”, disse Kerins.
“Kepler também foi capaz de observar ininterruptamente pelo clima ou pela luz do dia, permitindo-nos determinar com precisão a massa do exoplaneta e sua distância orbital de sua estrela hospedeira. É basicamente o gêmeo idêntico de Júpiter em termos de sua massa e sua posição em relação ao Sol. que é cerca de 60 por cento da massa do nosso próprio Sol.”
Embora atualmente não tenhamos mais dados sobre o sistema, essa descoberta tem implicações para nossa busca por vida extraterrestre. Há evidências que sugerem que Júpiter pode ter desempenhado um papel fundamental nas condições que permitiram à Terra emergir e prosperar na Terra; encontrar análogos de Júpiter orbitando estrelas distantes pode ser uma maneira de identificar essas condições.
O fato de o Kepler, um instrumento não projetado para microlentes, ter sido capaz de fazer esse tipo de detecção, é um bom presságio para os próximos instrumentos que serão projetados para microlentes. O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, programado para ser lançado nos próximos cinco anos, procurará eventos de microlentes, assim como o Euclid da ESA, programado para lançamento no próximo ano.
Essas detecções podem revolucionar nossa compreensão dos exoplanetas.
“Aprenderemos quão típica é a arquitetura do nosso próprio sistema solar”, disse Kerins. “Os dados também nos permitirão testar nossas ideias de como os planetas se formam. Este é o início de um novo capítulo empolgante em nossa busca por outros mundos.”
Publicado em 04/04/2022 17h43
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