Ilustração de alta resolução da espaçonave romana contra um fundo estrelado. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA
Uma próxima missão da NASA pode descobrir que existem mais planetas invasores - planetas que flutuam no espaço sem orbitar um sol - do que estrelas na Via Láctea, um novo estudo teoriza.
"Isso nos dá uma janela para esses mundos que de outra forma não teríamos, "disse Samson Johnson, estudante de graduação em astronomia na The Ohio State University e principal autor do estudo. "Imagine nosso pequeno planeta rochoso simplesmente flutuando livremente no espaço - é isso que esta missão nos ajudará a encontrar."
O estudo foi publicado hoje na Astronomical Journal .
O estudo calculou que o próximo telescópio espacial Nancy Grace Roman da NASA poderia encontrar centenas de planetas desonestos na Via Láctea. Identificando esses planetas, Johnson disse, ajudará os cientistas a inferir o número total de planetas invasores em nossa galáxia. Vampiro, ou flutuando livremente, planetas são objetos isolados com massas semelhantes às dos planetas. A origem de tais objetos é desconhecida, mas uma possibilidade é que eles estavam previamente ligados a uma estrela hospedeira.
"O universo poderia estar repleto de planetas desonestos e nós nem saberíamos disso, "disse Scott Gaudi, professor de astronomia e ilustre acadêmico da Universidade Estadual de Ohio e co-autor do artigo. "Nós nunca descobriríamos sem fazer um exame completo, pesquisa de microlente baseada no espaço como Roman vai fazer. "
O telescópio romano, nomeado em homenagem ao primeiro astrônomo-chefe da NASA, também conhecido como a "mãe" do telescópio Hubble, tentará construir o primeiro censo de planetas rebeldes, que poderia, Johnson disse, ajudar os cientistas a entender como esses planetas se formam. Roman também terá outros objetivos, incluindo a busca por planetas que orbitam estrelas em nossa galáxia.
Esse processo não é bem compreendido, embora os astrônomos saibam que é uma bagunça. Planetas invasores podem se formar nos discos gasosos em torno de estrelas jovens, semelhantes aos planetas ainda ligados às suas estrelas hospedeiras. Após a formação, eles poderiam mais tarde ser ejetados por meio de interações com outros planetas no sistema, ou mesmo eventos fly-by de outras estrelas.
Ou eles podem se formar quando a poeira e o gás rodopiam juntos, semelhante à forma como as estrelas se formam.
O telescópio romano, Johnson disse, é projetado não apenas para localizar planetas flutuantes na Via Láctea, mas para testar as teorias e modelos que predizem como esses planetas se formaram.
O estudo de Johnson descobriu que esta missão é provavelmente 10 vezes mais sensível a esses objetos do que os esforços existentes, que por enquanto são baseados em telescópios amarrados à superfície da Terra. Vai se concentrar nos planetas da Via Láctea, entre o nosso sol e o centro da nossa galáxia, cobrindo cerca de 24, 000 anos-luz.
"Vários planetas desonestos foram descobertos, mas para realmente obter uma imagem completa, nossa melhor aposta é algo como Roman, "disse ele." Esta é uma fronteira totalmente nova. "
Os planetas desonestos são historicamente difíceis de detectar. Os astrônomos descobriram planetas fora do sistema solar da Terra na década de 1990. Esses planetas, chamados exoplanetas, variam de bolas de gás extremamente quentes a rochosas, mundos empoeirados. Muitos deles giram em torno de suas próprias estrelas, a forma como a Terra gira em torno do sol.
Mas é provável que alguns deles não o façam. E embora os astrônomos tenham teorias sobre como os planetas desonestos se formam, nenhuma missão estudou esses mundos nos detalhes que Roman deseja.
A missão, que está programado para ser lançado nos próximos cinco anos, irá procurar planetas invasores usando uma técnica chamada microlente gravitacional. Essa técnica se baseia na gravidade das estrelas e planetas para dobrar e ampliar a luz proveniente das estrelas que passam atrás deles do ponto de vista do telescópio.
Esse efeito de microlente está conectado à Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein e permite que um telescópio encontre planetas a milhares de anos-luz de distância da Terra - muito mais longe do que outras técnicas de detecção de planetas.
Mas porque a microlente funciona apenas quando a gravidade de um planeta ou estrela se curva e amplia a luz de outra estrela, o efeito de qualquer planeta ou estrela só é visível por um curto período de tempo a cada poucos milhões de anos. E porque os planetas rebeldes estão situados no espaço por conta própria, sem uma estrela próxima, o telescópio deve ser altamente sensível para detectar essa ampliação.
O estudo publicado hoje estima que esta missão será capaz de identificar planetas invasores com a massa de Marte ou maiores. Marte é o segundo menor planeta do nosso sistema solar e tem apenas um pouco maior que a metade do tamanho da Terra.
Johnson disse que esses planetas provavelmente não sustentam vida. "Eles provavelmente estariam extremamente frios, porque eles não têm estrela, ", disse ele. (Outras missões de pesquisa envolvendo astrônomos do estado de Ohio vão procurar exoplanetas que poderiam hospedar vida.)
Mas estudá-los ajudará os cientistas a entender mais sobre como todos os planetas se formam, ele disse.
"Se encontrarmos muitos planetas rebeldes de baixa massa, saberemos que à medida que as estrelas formam planetas, eles provavelmente estão ejetando um monte de outras coisas para a galáxia, "disse ele." Isso nos ajuda a controlar a trajetória de formação dos planetas em geral. "