Descobrindo exoplanetas com ondas gravitacionais
Em um artigo recente na Nature Astronomy, pesquisadores do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein / AEI) em Potsdam e da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atômica (CEA) em Saclay, Paris, sugerem como o planejamento espacial observatório de ondas gravitacionais LISA pode detectar exoplanetas orbitando binárias anãs brancas em todos os lugares na Via Láctea e nas Nuvens de Magalhães próximas. Este novo método irá superar certas limitações das técnicas atuais de detecção eletromagnética e poderá permitir que o LISA detecte planetas de até 50 massas terrestres.
Nas últimas duas décadas, o conhecimento dos exoplanetas cresceu significativamente e mais de 4000 planetas orbitando uma grande variedade de estrelas foram descobertos. Até agora, as técnicas usadas para encontrar e caracterizar esses sistemas são baseadas em radiação eletromagnética e são limitadas à vizinhança solar e a algumas partes da galáxia.
Em um artigo recente publicado na Nature Astronomy, a Dra. Nicola Tamanini, pesquisadora do AEI em Potsdam e sua colega Dra. Camilla Danielski, pesquisadora do CEA / Saclay (Paris) mostram como essas limitações podem ser superadas pela astronomia das ondas gravitacionais. “Propomos um método que utiliza ondas gravitacionais para encontrar exoplanetas que orbitam estrelas binárias anãs brancas”, diz Nicola Tamanini. Anãs brancas são muito antigas e pequenas remanescentes de estrelas, uma vez semelhantes ao sol. “LISA irá medir as ondas gravitacionais de milhares de binárias anãs brancas. Quando um planeta está em órbita de um par de anãs brancas, o padrão de onda gravitacional observada será diferente em comparação com o de um binário sem um planeta. Essa mudança característica na formas de onda gravitacionais nos permitirão descobrir exoplanetas “.
O novo método explora a modulação por deslocamento Doppler do sinal de ondas gravitacionais causado pela atração gravitacional do planeta no binário anão branco. Essa técnica é o análogo de onda gravitacional do método de velocidade radial, uma técnica bem conhecida usada para encontrar exoplanetas com telescópios eletromagnéticos padrão. A vantagem, no entanto, das ondas gravitacionais é que elas não são afetadas pela atividade estelar, o que pode dificultar descobertas eletromagnéticas.
Em seu artigo, Tamanini e Danielski mostram que a próxima missão da ESA, LISA (Laser Interferometer Space Antenna), prevista para o lançamento em 2034, pode detectar exoplanetas de Júpiter em torno de binários anões brancos em toda a galáxia, superando as limitações de distância de telescópios eletromagnéticos. . Além disso, eles apontam que o LISA terá o potencial de detectar esses exoplanetas também em galáxias próximas, possivelmente levando à descoberta do primeiro exoplaneta de ligação extragalático.
“A LISA vai mirar em uma população de exoplanetas, ainda que totalmente desprovida”, explica Tamanini. “De uma perspectiva teórica, nada impede a presença de exoplanetas em torno de anãs brancas binárias compactas.” Se esses sistemas existirem e forem encontrados pela LISA, os cientistas obterão novos dados para desenvolver ainda mais a teoria da evolução planetária. Eles entenderão melhor as condições sob as quais um planeta pode sobreviver à (s) fase (s) gigante (s) vermelha (s) e também testará a existência de uma segunda geração de planetas, ou seja, planetas que se formam após a fase vermelho-gigante. Por outro lado, se o LISA não detectar exoplanetas em órbita de binárias anãs brancas, os cientistas serão capazes de estabelecer restrições no estágio final da evolução planetária na Via Láctea.
Publicado em 09/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-exoplanets-gravitational.html
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