p O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA criará enormes panoramas cósmicos, ajudando-nos a responder a perguntas sobre a evolução do nosso universo. Os astrônomos também esperam que a missão encontre milhares de planetas usando duas técnicas diferentes, ao pesquisar uma ampla gama de estrelas na Via Láctea. p Roman localizará esses novos mundos potenciais, ou exoplanetas, rastreando a quantidade de luz proveniente de estrelas distantes ao longo do tempo. Em uma técnica chamada microlente gravitacional, um pico nos sinais de luz de que um planeta pode estar presente. Por outro lado, se a luz de uma estrela diminui periodicamente, pode ser porque há um planeta cruzando a face de uma estrela ao completar uma órbita. Essa técnica é chamada de método de trânsito. Ao empregar esses dois métodos para encontrar novos mundos, astrônomos irão capturar uma visão sem precedentes da composição e arranjo dos sistemas planetários em nossa galáxia.

p Programado para lançamento em meados da década de 2020, Roman será um dos caçadores de planetas mais prolíficos da NASA.

p O amplo campo de visão da missão, resolução requintada, e a incrível estabilidade fornecerá uma plataforma de observação única para descobrir as pequenas mudanças na luz necessárias para encontrar outros mundos por meio de microlentes. Este método de detecção aproveita os efeitos de curvatura da luz gravitacional de objetos massivos previstos pela teoria geral da relatividade de Einstein.

p Ocorre quando uma estrela em primeiro plano, as lentes, alinha-se aleatoriamente com uma estrela de fundo distante, a fonte, visto da Terra. À medida que as estrelas se movem em suas órbitas ao redor da galáxia, o alinhamento muda ao longo de dias para semanas, mudando o brilho aparente da estrela fonte. O padrão preciso dessas mudanças fornece aos astrônomos pistas sobre a natureza da estrela em primeiro plano, incluindo a presença de planetas ao seu redor.

p Muitas das estrelas que Roman já estará olhando para a pesquisa de microlentes podem abrigar planetas em trânsito.

p "Eventos de microlente são raros e ocorrem rapidamente, então você precisa olhar para muitas estrelas repetidamente e medir com precisão as mudanças de brilho para detectá-las, "disse o astrofísico Benjamin Montet, Professor da Scientia na Universidade de New South Wales em Sydney. "Essas são exatamente as mesmas coisas que você precisa fazer para encontrar planetas em trânsito, então, ao criar uma pesquisa robusta de microlente, Roman também produzirá uma boa pesquisa de trânsito. "

p Em um artigo de 2017, Montet e seus colegas mostraram que Roman - anteriormente conhecido como WFIRST - pode pegar mais de 100, 000 planetas passando na frente de, ou em trânsito, suas estrelas hospedeiras. O escurecimento periódico à medida que um planeta se cruza repetidamente na frente de sua estrela fornece uma forte evidência de sua presença, algo que os astrônomos normalmente precisam confirmar por meio de observações de acompanhamento.

p A abordagem de trânsito para encontrar exoplanetas tem sido um grande sucesso para as missões Kepler e K2 da NASA, que descobriram cerca de 2, 800 planetas confirmados até o momento, e é atualmente usado pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Uma vez que Roman encontrará planetas orbitando mais distantes, estrelas mais fracas, os cientistas muitas vezes terão que confiar no amplo conjunto de dados da missão para verificar os planetas. Por exemplo, Roman pode ver eclipses secundários - pequenas quedas de brilho quando um candidato planetário passa por trás de sua estrela hospedeira, o que pode ajudar a confirmar sua presença.

p Os métodos de detecção gêmeos de microlente e trânsitos se complementam, permitindo que Roman encontrasse uma grande variedade de planetas. O método de trânsito funciona melhor para planetas orbitando muito perto de sua estrela. Microlente, por outro lado, pode detectar planetas orbitando longe de suas estrelas hospedeiras. Esta técnica também pode encontrar os chamados planetas invasores, que não estão gravitacionalmente ligados a uma estrela. Esses mundos podem variar de planetas rochosos menores que Marte a gigantes gasosos.

p Espera-se que aproximadamente três quartos dos planetas em trânsito que Roman encontrará sejam gigantes gasosos como Júpiter e Saturno, ou gigantes de gelo como Urano e Netuno. A maior parte do restante provavelmente serão planetas que têm entre quatro e oito vezes a massa da Terra, conhecido como mini-Neptunes. Esses mundos são particularmente interessantes porque não existem planetas como eles em nosso sistema solar.

p Espera-se que alguns dos mundos em trânsito capturados por Romanos fiquem dentro da zona habitável de suas estrelas, ou a faixa de distâncias orbitais onde um planeta pode hospedar água líquida em sua superfície. A localização desta região varia dependendo de quão grande e quente é a estrela hospedeira - quanto menor e mais fria a estrela, quanto mais próximo estiver em sua zona habitável. A sensibilidade de Roman à luz infravermelha o torna uma ferramenta poderosa para localizar planetas ao redor dessas estrelas laranja mais fracas.

p Roman também vai olhar mais longe da Terra do que as missões anteriores de caça a planetas. A pesquisa original do Kepler monitorou estrelas a uma distância média de cerca de 2, 000 anos-luz. Ele viu uma região modesta do céu, totalizando cerca de 115 graus quadrados. O TESS examina quase todo o céu, no entanto, visa encontrar mundos que estejam mais próximos da Terra, com distâncias típicas de cerca de 150 anos-luz. Roman usará os métodos de microlente e detecção de trânsito para encontrar planetas até 26, 000 anos-luz de distância.

p Combinar os resultados das pesquisas de microlentes e de trânsito de planetas de Roman ajudará a fornecer um censo de planetas mais completo, revelando mundos com uma ampla gama de tamanhos e órbitas. A missão oferecerá a primeira oportunidade de encontrar um grande número de planetas em trânsito localizados a milhares de anos-luz de distância, ajudando os astrônomos a aprender mais sobre a demografia dos planetas em diferentes regiões da galáxia.

p "O fato de sermos capazes de detectar milhares de planetas em trânsito apenas observando os dados de microlentes que já foram obtidos é empolgante, "disse a co-autora do estudo Jennifer Yee, um astrofísico do Center for Astrophysics | Harvard &Smithsonian em Cambridge, Massachusetts. "É ciência gratuita."