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Usando o XMM-Newton da ESA e os telescópios espaciais de raios-X Chandra da NASA, os astrônomos deram um passo importante na busca para encontrar um planeta fora da Via Láctea.
Localizar um planeta em outra galáxia é difícil e, embora os astrônomos saibam que eles deveriam existir, nenhum sistema planetário fora da Via Láctea foi confirmado até agora. Como a luz de outra galáxia está concentrada em uma área minúscula no céu, é muito difícil para os telescópios distinguir uma estrela da outra, quanto mais um planeta orbitando ao redor delas. E as técnicas usuais para encontrar exoplanetas em nossa galáxia não funcionam tão bem para planetas fora dela.
Isso é diferente quando se estuda raios-X, em vez da luz visível, em uma galáxia. Como há menos objetos que brilham na luz de raios-X, um telescópio de raios-X como o XMM da ESA pode distinguir mais facilmente os objetos ao observar uma galáxia. Esses objetos são, portanto, mais fáceis de identificar e estudar, e pode ser possível encontrar um planeta ao redor deles.
Alguns dos objetos mais brilhantes que podem ser estudados em galáxias externas são os chamados binários de raios-X. Eles consistem em um objeto muito compacto - uma estrela de nêutrons ou buraco negro - que está comendo material de uma estrela companheira, ou "doadora", que orbita ao seu redor. O material em queda é acelerado pelo intenso campo gravitacional da estrela de nêutrons ou buraco negro e aquecido a milhões de graus, produzindo muitos raios-X brilhantes. Os astrônomos esperam que, teoricamente, os planetas passando na frente (em trânsito) de tal fonte bloqueariam esses raios-X, causando uma queda na curva de luz de raios-X observada.
“Os binários de raios X podem ser locais ideais para procurar planetas, porque, embora sejam um milhão de vezes mais brilhantes que o nosso Sol, os raios X vêm de uma região muito pequena. Na verdade, a fonte que estudamos é menor do que Júpiter, então um planeta em trânsito poderia bloquear completamente a luz do binário de raios-X ”, explica Rosanne Di Stefano do Centro de Astrofísica, Harvard & Smithsonian nos Estados Unidos, e primeiro autor de um novo estudo publicado na Nature Astronomy hoje.
Rosanne e seus colegas pesquisaram em dados Chandra e XMM-Newton de três galáxias para esses trânsitos de raios-X, mergulhos na luz que poderiam ser explicados por planetas. E eles encontraram um sinal muito especial no Whirlpool Galaxy (M51) que decidiram estudar mais detalhadamente. A queda ocorreu no binário de raios-X M51-ULS-1 e bloqueou completamente o sinal por algumas horas, antes de voltar novamente.
Agora começava o jogo de riscar cuidadosamente as possíveis explicações, antes mesmo que os pesquisadores pudessem cogitar a opção de um planeta extragaláctico. “Primeiro tivemos que nos certificar de que o sinal não foi causado por outra coisa”, diz Rosanne, cuja equipe argumenta contra uma série de possibilidades em sua nova publicação. “Fizemos isso por meio de uma análise aprofundada da queda de raios-X nos dados do Chandra, analisando outras quedas e sinais nos dados XMM, e também modelando quedas causadas por outros eventos possíveis, incluindo um planeta”.
Um planeta em outra galáxia - infográfico
A queda de raios X poderia ser causada por pequenas estrelas como uma anã marrom ou vermelha? Não, eles argumentam, o sistema é muito jovem para isso e o objeto em trânsito é muito grande.
Poderia ser uma nuvem de gás e poeira? Provavelmente, a equipe diz, porque o mergulho indica um objeto em trânsito com uma superfície bem definida, o que não seria o mesmo para uma nuvem que passa. Mesmo se o planeta tivesse uma atmosfera, ele ainda teria uma superfície mais bem definida do que uma nuvem.
A queda poderia ser explicada por variações no brilho da própria fonte? Os autores do artigo estão confiantes de que não é esse o caso, porque embora a luz da fonte tenha desaparecido completamente por algumas horas antes de voltar, a temperatura e as cores das luzes permaneceram as mesmas.
Por último, a equipe também comparou a queda a outro bloqueio da luz causado pela estrela 'doadora' passando na frente da estrela compacta. Isso foi parcialmente observado pelo XMM-Newton e causou um blecaute muito mais longo, diferente do mergulho causado por um possível planeta.
“Fizemos simulações de computador para ver se o mergulho tem as características de um planeta em trânsito e descobrimos que se encaixa perfeitamente. Estamos bastante confiantes de que isso não é outra coisa e de que encontramos nosso primeiro candidato a planeta fora da Via Láctea ”, acrescenta Rosanne.
A equipe também especula sobre as características do planeta com base em suas observações: seria do tamanho de Saturno, orbitando o sistema estelar binário dezenas de vezes a distância Terra-Sol. Ele faria uma órbita completa aproximadamente a cada 70 anos e seria bombardeado com quantidades extremas de radiação, tornando-o inabitável pela vida como a conhecemos na Terra.
Essa longa órbita do planeta candidato também é uma limitação para o estudo, pois o evento não pode se repetir tão cedo. É por isso que a equipe mantém o cuidado de dizer que encontrou um possível candidato a planeta, para o qual a comunidade em geral pode encontrar outras explicações, embora não tenham sido encontrados após cuidadosa pesquisa da equipe. “Só podemos dizer com segurança que não se encaixa em nenhuma de nossas outras explicações”, esclarece Rosanne.
Ainda assim, este é um passo emocionante na busca por um planeta fora da Via Láctea. Este é o primeiro candidato a planeta que orbitaria um sistema hospedeiro conhecido, em comparação com os candidatos encontrados com lentes gravitacionais. Esta também seria a primeira vez que um planeta seria encontrado orbitando um binário de raios-X. A existência desses planetas é consistente com o fato de que os planetas são encontrados em torno de pulsares (estrelas de nêutrons em rotação rápida), e alguns desses pulsares fizeram parte de um binário de raios-X no passado.
“O primeiro planeta confirmado fora do nosso Sistema Solar foi encontrado em torno de um pulsar , um objeto tipicamente observado em raios-X. Estou animado que os raios X agora também desempenham um passo importante na busca por planetas além da fronteira de nossa galáxia ”, disse Norbert Schartel, Cientista do Projeto XMM-Newton da ESA.
“Agora que temos este novo método para encontrar possíveis candidatos a planetas em outras galáxias, nossa esperança é que, olhando para todos os dados de raios-X disponíveis nos arquivos, encontremos muitos mais deles. No futuro, podemos até ser capazes de confirmar sua existência ”, diz Rosanne.
Fonte: Agência Espacial Eurpeia (ESA, na sigla em inglês) / 27-10-2021
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Could_this_be_a_planet_in_another_galaxy
Obrigado
pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica,
concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
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