Imagine descobrir um planeta sem observar sua luz, sua sombra ou sequer enxergar a estrela ao seu redor. Parece impossível, mas uma nova proposta científica sugere que o próprio espaço pode revelar a existência desses mundos. Pesquisadores ligados à NASA desenvolveram um método capaz de identificar planetas em ambientes onde os telescópios convencionais enfrentam enormes dificuldades. A técnica poderá abrir uma janela para uma população de exoplanetas que permanece completamente desconhecida.
O universo pode revelar planetas sem que precisemos enxergá-los
Atualmente, os astrônomos conhecem mais de 6.000 planetas fora do Sistema Solar.
A maioria foi descoberta por métodos que dependem da luz, como pequenas quedas no brilho de uma estrela quando um planeta passa diante dela.
Entretanto, essas técnicas enfrentam dificuldades em sistemas formados por duas anãs brancas, remanescentes extremamente densos de estrelas que encerraram suas vidas.
Dois estudos publicados em 10 de novembro na revista The Astrophysical Journal propõem uma alternativa: procurar planetas por meio de ondas gravitacionais.
Essas ondas são pequenas deformações no espaço-tempo produzidas pelo movimento acelerado de objetos massivos.
Previstas por Albert Einstein há mais de um século, foram detectadas diretamente pela primeira vez em 2015, pelo observatório LIGO, durante a fusão de dois buracos negros.
Agora, os cientistas querem utilizar esse fenômeno para investigar sistemas estelares muito diferentes.
Uma missão espacial poderá captar sinais que os observatórios terrestres não conseguem
O projeto depende da missão LISA, sigla para Antena Espacial de Interferometria a Laser.
Liderada pela Agência Espacial Europeia, com participação da NASA, a missão tem lançamento previsto para meados da década de 2030.
Ela utilizará três espaçonaves posicionadas em um triângulo com lados de aproximadamente 2,5 milhões de quilômetros.
A formação acompanhará a Terra em sua trajetória ao redor do Sol, permitindo detectar ondas gravitacionais de frequências mais baixas do que aquelas observadas pelo LIGO.
Os cientistas estimam que a Via Láctea contenha aproximadamente 10 milhões de pares de anãs brancas capazes de completar uma órbita em menos de uma hora.
Esses sistemas deverão constituir algumas das fontes mais comuns de sinais detectados pela LISA.
A expectativa é identificar individualmente cerca de 10 mil pares.
Mas é justamente nas pequenas alterações dessas ondas que pode estar escondida a descoberta mais interessante.
Um planeta pode deixar sua assinatura nas ondas gravitacionais
O primeiro estudo, liderado por Casey McGrath, pesquisador associado à Universidade de Maryland, Condado de Baltimore, e ao Centro Goddard da NASA, explica como funcionaria a técnica.
Se um planeta orbitar duas anãs brancas, sua gravidade provocará pequenas oscilações no movimento das estrelas.
Essas alterações modificarão sutilmente o sinal gravitacional recebido pelos instrumentos.
Nos dados, o planeta poderá aparecer como componentes secundárias em frequências ligeiramente superiores e inferiores à frequência principal.
Segundo os cálculos, a LISA poderá identificar planetas semelhantes a Júpiter a milhares de anos-luz de distância.
Mundos menores também poderiam ser detectados, mas apenas em condições especialmente favoráveis.
A ideia original foi apresentada pelo astrônomo japonês Naoki Seto em 2008. Os novos trabalhos aprofundam os limites de detecção e as possibilidades de confirmação.
O telescópio James Webb poderá ajudar a confirmar as descobertas
Identificar uma alteração nas ondas gravitacionais não será suficiente para comprovar a existência de um planeta.
Por isso, um segundo estudo, com participação de Scott Noble, da NASA, e Mary Anne Limbach, da Universidade de Michigan, propõe utilizar o telescópio espacial James Webb.
O objetivo seria procurar um excesso de emissão infravermelha associado ao planeta próximo às anãs brancas.
Segundo os pesquisadores, o Webb poderia confirmar mundos com aproximadamente cinco vezes a massa de Júpiter em sistemas situados a cerca de 500 anos-luz.
Limbach já utilizou o telescópio para estudar WD 1856+534 b, um planeta gigante que orbita uma única anã branca.
A combinação dos dois observatórios permitiria reunir evidências independentes sobre a existência desses objetos.
A descoberta poderia revelar planetas que sobreviveram à morte de duas estrelas
Até agora, nenhum planeta foi identificado orbitando um par de anãs brancas.
Caso existam, esses mundos poderão revelar processos extremos da evolução planetária.
Alguns talvez tenham sobrevivido à transformação de suas estrelas em gigantes vermelhas, antes de elas terminarem como anãs brancas.
Outros poderiam ter se formado posteriormente, utilizando material remanescente desses processos.
As duas possibilidades levantam questões importantes sobre a resistência e a formação dos sistemas planetários.
Embora a LISA ainda não tenha sido lançada, os estudos mostram como uma missão desenvolvida para investigar ondas gravitacionais poderá ampliar também a busca por exoplanetas.
Em vez de depender exclusivamente da luz, os astrônomos poderão procurar mundos observando como sua gravidade modifica o próprio espaço-tempo.
