Astrônomos detectam mais de 170 exoplanetas desonestos, o maior tesouro até agora
Uma colaboração internacional de astrônomos está relatando a descoberta de entre 70 e 170 planetas rebeldes, o que é uma conquista científica sem precedentes.
Os planetas desonestos são tão assustadores quanto misteriosos. Flutuando pela extensão escura do espaço interestelar, esses planetas não possuem estrelas hospedeiras, tendo partido de seu sistema estelar de origem ou nunca tendo um sistema estelar de origem em primeiro lugar. Os astrônomos aprenderam pela primeira vez sobre planetas flutuantes na década de 1990, mas muitas questões permanecem sem resposta, como as condições sob as quais eles se formam, seu tamanho e composição e sua abundância relativa na galáxia.
A pesquisa publicada hoje na Nature está avançando nessas questões astronômicas, já que uma equipe de cientistas detectou mais de 170 planetas desonestos em uma região próxima da Via Láctea conhecida como associação estelar Upper Scorpius OB (por “próximo” nós ' estamos falando de cerca de 420 anos-luz de distância). Isso efetivamente dobra o número total de planetas flutuantes conhecidos – um sinal de que a população total de planetas rebeldes em nossa galáxia é enorme. De fato, o número total de planetas desonestos suspeitos de estar à espreita na Via Láctea teria deixado o falecido Carl Sagan muito orgulhoso, já que provavelmente chega a bilhões e bilhões - e possivelmente aos trilhões .
Os planetas rebeldes recém-detectados foram detectados em quase 20 anos de dados astronômicos, incluindo observações coletadas pelo Observatório Europeu do Sul, o Telescópio Canadá-França-Havaí, o Telescópio Subaru e o satélite Gaia da ESA. Hervé Bouy, astrônomo da Universidade de Bordeaux e líder do projeto, disse que os dados disponibilizados por meio do extenso NOIRLab Astro Data Archive foram “fundamentais para este estudo”, como ele explicou em uma declaração do NOIRLab .
Em um e-mail, Núria Miret-Roig, astrônoma da Universidade de Bordeaux e primeira autora do novo estudo, disse que o novo trabalho cobre uma “área extremamente grande no céu”, aproximadamente 170 graus quadrados, muito maior do que pesquisas anteriores. “Isso foi possível graças à compilação de todas as imagens disponíveis em arquivos públicos junto com nossas próprias observações”, disse ela. A enorme quantidade de dados – 80.000 imagens totalizando 100 TB – exigiu que a equipe “combinasse ferramentas estatísticas modernas com técnicas de mineração de dados”.
Um aspecto fundamental do estudo foi a técnica usada para detectar planetas rebeldes. Detectar planetas flutuantes é um desafio, pois eles não estão associados a uma estrela hospedeira e não é imediatamente óbvio onde eles estão localizados na vastidão do espaço. A abordagem tradicional para detectar planetas desonestos, microlente, depende de alinhamentos aleatórios entre um planeta desonesto e uma estrela de fundo não relacionada. O problema com as microlentes é que elas tendem a ser eventos pontuais, e é provável que o planeta desonesto nunca mais seja visto. A incapacidade de estudar um exoplaneta por um longo período de tempo representa uma enorme limitação.
Um aspecto interessante do novo estudo é que os planetas rebeldes recém-detectados podem ser estudados no futuro. Miret-Roig e seus colegas trabalharam sob a suposição de que alguns planetas errantes, formados há apenas alguns milhões de anos, ainda estão muito quentes e, como tal, são diretamente detectáveis por telescópios. Para o estudo, a equipe se debruçou sobre essas 80.000 imagens de campo amplo, medindo a luz em uma variedade de comprimentos de onda ópticos e infravermelhos próximos. A equipe também mediu os pequenos movimentos feitos pelos objetos, o que eles fizeram para reafirmá-los ainda mais como planetas girando no espaço sem hospedeiros.
Até 3.455 candidatos foram identificados, dos quais 70 a 170 objetos do tamanho de Júpiter foram considerados verdadeiros exoplanetas desonestos. Os astrônomos não conseguiram identificar um número exato devido a incertezas relacionadas à idade presumida da região e à massa dos objetos.
“Conseguimos inferir massas individuais comparando o brilho de cada planeta com modelos teóricos. A principal dificuldade é que os planetas são relativamente brilhantes quando são jovens e desaparecem rapidamente com o tempo,” explicou Miret-Roig. “Então, se a idade do planeta não for conhecida com precisão – o que é o caso em nossa amostra – é difícil diferenciar um planeta massivo antigo de um mais jovem, mas menos massivo.”
Um estudo de acompanhamento para medir a idade e a massa precisas desses supostos exoplanetas desonestos está planejado, assim como algumas observações espectroscópicas para “determinar outras propriedades físicas, como a temperatura efetiva e a composição”, disse ela. Observatórios futuros, como o próximo telescópio espacial Webb, o Extremely Large Telescope (ELT) e o Observatório Vera C. Rubin, poderiam validar ainda mais esses resultados.
Outro aspecto interessante deste estudo é o que ele nos diz sobre as condições sob as quais os planetas rebeldes se formam. Duas teorias visam explicar como planetas como este passaram a existir. Eles se formam a partir de discos protoplanetários em torno de estrelas hospedeiras e depois são lançados no espaço interestelar, ou se formam a partir do colapso de nuvens de gás que são muito pequenas para formar estrelas.
Miret-Roig disse que o número total de objetos perdidos observados no novo estudo “excede o número de planetas flutuantes esperados se eles apenas se formarem como estrelas a partir do colapso de uma pequena nuvem molecular, indicando que outros mecanismos devem estar em jogo”. Os astrônomos, portanto, “podem dizer que ambos os mecanismos devem estar funcionando e que a contribuição das ejeções para a população final deve ser significativa”.
Dado que os planetas desonestos provavelmente são produzidos por ambos os processos, o número total de planetas desonestos deve ser enorme. Como Carl Sagan enorme. Graças aos próximos estudos de acompanhamento e futuros telescópios, devemos esperar aprender muito mais nos próximos anos.
Mais : Planetas rebeldes podem se formar sem uma estrela-mãe .
