Novas previsões propõem que um iminente telescópio espacial da NASA poderia reconhecer ao norte de 400 planetas com a massa da Terra escondidos por toda a Via Láctea que “denunciaram qualquer tipo de autoridade” e subsequentemente vagueiam sozinhos em nosso sistema cósmico.
Acredita-se que esses mundos órfãos comecem suas vidas em um sistema planetário, comparado ao grupo planetário, mas são descartados mais cedo ou mais tarde por um componente até então obscuro. Apesar da imagem natural de planetas circulando perfeitamente uma estrela, um novo exame recomenda que esses universos pretos encalhados podem tornar as estrelas anãs na Via Láctea em 20 para 1. Isso sugere que universos livres em nosso sistema são várias vezes mais normais do que planetas circulando estrelas guardiãs.
“Avaliamos que nosso sistema cósmico abriga várias vezes mais planetas independentes do que estrelas – trilhões de universos serpenteando sozinhos”, disse o criador da pesquisa e pesquisador sênior da NASA, David Bennett, em uma explicação. “Esta é a primeira medição da quantidade de planetas no sistema que é delicado para planetas menos massivos que a Terra.”
Na maioria das vezes, planetas fora do nosso sistema solar, conhecidos como exoplanetas, são detectados pelos efeitos que causam em suas estrelas hospedeiras. Um exemplo seria um exoplaneta que faz com que os observadores da Terra testemunhem uma queda na luz de sua estrela conforme a trajetória do planeta o leva entre a estrela e o nosso planeta. Ou mesmo um exoplaneta pode afetar essa luz através de uma oscilação que cria na órbita de sua estrela hospedeira enquanto puxa gravitacionalmente o corpo brilhante. De qualquer forma, a maneira como os planetas interestelares estão tão distantes de suas estrelas hospedeiras os torna difíceis de encontrar.
Um dos principais objetivos do Nancy Grace Roman Telescope da NASA, quando o instrumento espacial ficar online, é encontrar e reconhecer esses interestelares. Avaliações anteriores recomendaram que Roman, que será lançado em maio de 2027, seria adequado para detectar cerca de 50 planetas interestelares do tamanho da Terra – no entanto, as novas descobertas aumentaram essa contagem. Todas as coisas sendo iguais, eles inferem uma figura mais como 400. Na verdade, cosmólogos semelhantes por trás das descobertas reconheceram proativamente um candidato a planeta interestelar do tamanho da Terra para Roman examinar.
Bennett e seus parceiros chegaram às suas decisões com informações coletadas durante uma visão galáctica de nove anos chamada Microlensing Perceptions in Astronomy (MOA). Dirigido no Mount John College Observatory, na Nova Zelândia, o MOA procurou objetos com o guia de uma peculiaridade originalmente antecipada pela hipótese da relatividade geral de Einstein chamada lente gravitacional – algo que Roman também usará para perseguir o interestelar.
A teoria da relatividade geral de Einstein, de 1915, prevê que objetos com massas “deformam” o tecido do espaço. Embora essa deformação funcione em três dimensões (quatro se você fatorar o tempo), tende a ser considerada muito parecida com o efeito 2D de colocar bolas com várias massas em uma folha de borracha esticada. Quanto maior a massa da bola, mais profundo o entalhe na folha. Da mesma forma, quanto mais massivo for o objeto cósmico, mais forte será a deformação no espaço.
Além disso, quando um objeto muito massivo distorce o espaço, isso também pode afetar a luz emitida por outros objetos no fundo, fazendo com que essa luminescência se dobre ao passar pela impressão cósmica do objeto original. Isso pode criar um efeito de ampliação no objeto de fundo, levando posteriormente ao fenômeno de lente gravitacional.
A microlente é uma variação desse conceito que acontece quando um objeto menor, como um planeta ou estrela, desliza entre a Terra e uma fonte de luz de fundo, como uma estrela ou galáxia, e entra em alinhamento quase perfeito com os dois. Isso faz com que as máquinas baseadas na Terra detectem um pico no brilho do objeto de fundo, mas que não seja tão extremo quanto os efeitos das lentes gravitacionais. De qualquer forma, a microlente é útil para detectar planetas interestelares e outros pequenos objetos que não emitem luz e, portanto, são quase totalmente escuros.
“A microlente é a principal maneira de encontrar objetos como planetas flutuantes de baixa massa e buracos negros primordiais”, disse o professor Takahiro Sumi. “É muito emocionante utilizar a gravidade para descobrir objetos que nunca esperaríamos ver diretamente.”
Desde a descoberta do primeiro exoplaneta em torno de uma estrela parecida com o sol em 1995, o catálogo de exoplanetas cresceu para conter mais de 5.000 desses objetos intrigantes. A maioria desses planetas, no entanto, são mundos gigantes que orbitam perto de sua estrela hospedeira.
O recém-descoberto planeta interestelar do tamanho da Terra representa a segunda vez que tal mundo foi encontrado por meio de microlentes. A equipe por trás da descoberta propõe que isso implique que os mundos interestelares são, na maioria dos casos, planetas menores em comparação com a Terra.
“Descobrimos que os interestelares do tamanho da Terra são mais comuns do que os massivos”, disse Sumi. “A distinção entre as massas médias dos planetas estrelados e flutuantes contém a resposta para a compreensão dos mecanismos de formação planetária.”
A natureza da formação do arranjo planetário pode explicar como os interestelares vagam sozinhos pela galáxia. Planetas menos massivos têm uma influência gravitacional mais fraca em suas estrelas hospedeiras, e isso implica que é mais fácil para uma interação em um sistema em formação lançá-los para longe, deixando-os vagando sozinhos pelo cosmos.
Embora a microlente seja útil para detectar planetas interestelares, ver esses eventos na vasta extensão do espaço é como localizar uma agulha planetária em um palheiro cósmico. Eventos de microlentes causados por planetas únicos são muito mais raros.
Intensificar esse problema é como os eventos de lente, diferentes da viagem normal de um planeta através da substância de sua estrela ou da oscilação intermitente causada por um planeta em movimento, são uma barganha única. No momento em que esses planetas cruzam uma estrela-base, eles nunca retornam a uma mesma área de espaço no futuro.
É aí que entra o Nancy Grace Roman Telescope.
Com seu campo de visão excepcionalmente amplo, o telescópio espacial infravermelho poderia lançar uma rede mais ampla para atrair os interestelares. E terá a visão necessária para ver planetas órfãos do tamanho da Terra.
“Roman será delicado para tentar planetas rebeldes de menor massa, pois verá do espaço”, disse Naoki Koshimoto. “A mistura da ampla visão de Roman e da visão nítida nos permitirá estudar os objetos encontrados com mais detalhes do que podemos fazer usando apenas telescópios terrestres, o que é uma perspectiva emocionante”.
Os dados de Roman serão combinados com as percepções do telescópio Prime-focus Infrared Microlensing Experiment (PRIME) de 1,8 metros do Japão, localizado no Observatório Astronômico da África do Sul em Sutherland.
“Um sinal de microlente de um planeta interestelar pode levar de algumas horas até cerca de um dia, então os cosmólogos terão a oportunidade de fazer observações simultâneas com Roman e PRIME”, disse Koshimoto.
Essa combinação de dados também deve permitir que os astrônomos meçam com mais precisão as massas de planetas órfãos errantes, ajudando-os a determinar melhor o que os levou a se rebelar em primeiro lugar.
