A missão do NASA’s Roman space telescope – lançada em meados da década de 2020 – deve encontrar pelo menos 100.000 novos exoplanetas orbitando outras estrelas, dizem os astrônomos.
Desde a década de 1990, os astrônomos descobriram mais de 4.000 exoplanetas – planetas fora do nosso sistema solar, orbitando outras estrelas. O próximo Telescópio Espacial Romano da NASA – nomeado em homenagem à astrônoma americana Nancy Grace Roman – é um da próxima geração de telescópios espaciais que desempenhará um grande papel na descoberta de mais novos mundos. Na verdade, a NASA espera que Roman, com lançamento programado para meados da década de 2020, descubra mais de 100.000 exoplanetas, anunciou a agência espacial em 31 de março de 2021.
Como Roman fará isso? O telescópio usará dois métodos diferentes para detectar exoplanetas, o método de trânsito e a microlente. A maioria dos telescópios usa principalmente um método, mas usando dois métodos diferentes, Roman – anteriormente conhecido como Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) – será um dos mais prolíficos caçadores de planetas já lançado.
A microlente usa os efeitos de curvatura da luz gravitacional de objetos massivos para detectar planetas orbitando uma estrela. Ele faz isso monitorando as pequenas mudanças na luz produzida pela estrela. Isso acontece quando uma estrela mais distante alinha-se com a estrela mais próxima do primeiro plano, aquela que está sendo estudada para a presença de possíveis planetas. A estrela mais próxima atua como uma espécie de lente, dobrando a luz que vem da estrela mais próxima. Como o alinhamento muda ligeiramente ao longo dos dias e semanas, devido ao movimento das estrelas, o brilho da estrela mais distante muda ligeiramente também. Observando o padrão de mudanças na luz da estrela-alvo mais próxima, os astrônomos podem encontrar pistas sobre a existência de planetas orbitando-a.
Este tipo de evento de microlente não acontece com frequência, no entanto, Roman também irá procurar planetas usando a técnica mais comum, o método de trânsito. Como Ben Montet, professor da Scientia na Universidade de New South Wales, disse em um comunicado:
Os eventos de microlente são raros e ocorrem rapidamente, então você precisa olhar para muitas estrelas repetidamente e medir com precisão as mudanças de brilho para detectá-las. Essas são exatamente as mesmas coisas que você precisa fazer para encontrar planetas em trânsito, portanto, ao criar uma pesquisa de microlente robusta, Roman também produzirá uma boa pesquisa de trânsito.
A maioria das descobertas de Roman deve vir do método de trânsito. Montet diz que o telescópio deve ser capaz de encontrar 100.000 planetas, ou mais, transitando na frente de suas estrelas. Montet publicou anteriormente um artigo em 2017 detalhando o que Roman deveria ser capaz de realizar, quando era chamado de WFIRST.
Nesses trânsitos, o brilho da estrela hospedeira diminui levemente à medida que um planeta passa diante dela, visto da Terra. Ao medir as mudanças na luz, os cientistas podem determinar com alguma precisão o tamanho de um planeta. As observações de acompanhamento muitas vezes podem ajudar a determinar a massa do planeta e o quão grande é sua órbita.
Embora se espere que o método de trânsito encontre muito mais planetas do que microlentes, os dois métodos são complementares. Muitos exoplanetas foram encontrados orbitando muito perto de suas estrelas, como Júpiteres quentes, e o método de trânsito é mais adequado para encontrar esses tipos de planetas. A microlente, por outro lado, é mais útil para detectar planetas orbitando mais longe de suas estrelas. Ele pode até encontrar planetas desonestos, aqueles que não orbitam nenhuma estrela, e estão apenas flutuando livremente no espaço interestelar! A combinação dos dois métodos também ajudará os cientistas a encontrar exoplanetas com uma ampla variedade de tamanhos e órbitas.
De acordo com Jennifer Yee, uma astrofísica do Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian:
O fato de que seremos capazes de detectar milhares de planetas em trânsito apenas observando os dados de microlente que já foram obtidos é emocionante. É ciência gratuita.
Que tipo de planetas Roman descobrirá?
A maioria, cerca de 3/4, provavelmente serão gigantes gasosos semelhantes a Júpiter e Saturno. Também se espera que mundos do tipo gigante de gelo, como Urano e Netuno, estejam entre eles. A maior parte do resto pode ser mini-Neptunes, quatro a oito vezes a massa da Terra. Mini-Neptunes são um pouco maiores do que as super-Terras, que são um pouco maiores e mais massivas do que a Terra.
Alguns desses planetas provavelmente estarão dentro das zonas habitáveis de suas estrelas, a região onde as temperaturas podem permitir que a água permaneça líquida nas superfícies dos mundos rochosos.
Roman irá cobrir um novo território celestial e olhar mais profundamente em nossa galáxia do que nunca. Será capaz de encontrar planetas a até 26.000 anos-luz de distância. Em comparação, o Telescópio Espacial Kepler, que agora concluiu sua missão, estudou estrelas a até 2.000 anos-luz de distância em média, e o TESS atualmente se concentra em procurar planetas a cerca de 150 anos-luz de distância.
Missões como Kepler e TESS, bem como telescópios baseados na Terra, já descobriram uma grande variedade de mundos nas pequenas regiões de nossa galáxia examinadas até agora. Eles variam de planetas rochosos do tamanho da Terra e um pouco menores, até mundos gigantes gasosos maiores que Júpiter. Será emocionante ver os tipos de novos mundos que Roman encontrará.
Roman foi nomeado após Nancy Grace Roman (1925-2018), a primeira astrônoma-chefe da NASA, que abriu o caminho para telescópios espaciais focados no estudo de um universo mais amplo. Ela também é considerada a “mãe” do amado Telescópio Espacial Hubble. Thomas Zurbuchen, administrador associado da NASA para a ciência, disse:
Nancy Grace Roman foi uma líder e defensora cuja dedicação contribuiu para a NASA buscar seriamente o campo da astrofísica e levá-lo a novas alturas. Seu nome merece um lugar nos céus que ela estudou e abriu para tantos.
Resumindo: a próxima missão do telescópio espacial romano da NASA deve encontrar pelo menos 100.000 novos exoplanetas orbitando outras estrelas, de acordo com astrônomos.
Publicado em 08/05/2021 03h46
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