Missão TESS da NASA Encontra Sistema Planetário de Uma Nova Maneira

Caros entusiastas das atividades espaciais!

 

No dia de ontem (01/07), o portal da NASA informou que a Missão TESS da agência encontrou um sistema planetário de uma nova maneira.

 

Créditos: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

Este conceito artístico mostra um super-Júpiter orbitando uma estrela anã laranja a uma distância semelhante à distância de Júpiter em relação ao Sol.

 

De acordo com a nota do portal, pela primeira vez, a missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA identificou um planeta orbitando uma estrela distante graças a ondulações no espaço-tempo. Diferentemente dos planetas em trânsito que orbitam muito próximos de suas estrelas e que o TESS revela regularmente, o mundo recém-descoberto é um super-Júpiter que orbita longe de sua estrela hospedeira.

 

“Quando o TESS foi lançado, ninguém esperava que ele fosse capaz de encontrar esse tipo de planeta”, disse Diana Dragomir, professora da Universidade do Novo México, em Albuquerque, e coautora de um artigo que descreve os resultados. Com 1,6 vezes a massa de Júpiter e uma distância orbital semelhante, seria extremamente improvável encontrar um planeta assim por meio do principal método de detecção para o qual o TESS foi projetado. “A descoberta implica que provavelmente existem outros chamados planetas de microlente escondidos nos dados do TESS que anteriormente nem imaginávamos procurar.”

 

Crédito: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

Este conceito artístico mostra Gaia23bra b, o primeiro planeta descoberto por microlente gravitacional orbitando uma estrela distante encontrado pela missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Esse super-Júpiter orbita uma estrela anã laranja a uma distância semelhante à distância de Júpiter em relação ao Sol.

Os astrônomos encontraram o primeiro indício do planeta, chamado Gaia23bra b, em 2023, utilizando o agora aposentado telescópio espacial Gaia, da ESA (Agência Espacial Europeia). O sistema de alertas do Gaia sinalizou uma estrela que havia aumentado de brilho — algo que pode acontecer quando uma estrela em primeiro plano passa em frente a outra mais distante e amplifica sua luz por meio da microlente gravitacional.

 

Posteriormente, os pesquisadores revisaram os dados arquivados do TESS e descobriram que o satélite também havia registrado o evento.

 

“As observações do Gaia eram muito esparsas para detectar o planeta”, disse Mallory Harris, doutoranda da Universidade do Novo México e líder do estudo. “A espaçonave TESS, por acaso, estava monitorando a mesma região do céu durante o evento, e sua cobertura temporal mais densa revelou características adicionais na curva de luz causadas por um planeta.”

 

A análise da equipe, publicada em 1º de julho no The Astrophysical Journal Letters, revelou que Gaia23bra b, que orbita uma estrela anã laranja com cerca de 80% da massa do Sol, está a quase 40.000 anos-luz da Terra, muito além do raio de busca habitual do TESS, de cerca de 150 anos-luz.

 

Microlente gravitacional 101

 

Dos mais de 6.000 exoplanetas conhecidos (mundos fora do nosso Sistema Solar), cerca de três quartos foram descobertos por meio do método do trânsito, a técnica de caça a planetas normalmente utilizada pelo TESS. Os astrônomos monitoram enormes quantidades de estrelas, observando aquelas que escurecem periodicamente quando planetas em órbita passam à sua frente — um evento chamado trânsito.

 

Crédito: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA/CI Lab

Esta animação ilustra o conceito de microlente gravitacional. Quando uma estrela no céu (mostrada no centro da animação) parece passar quase em frente de outra (localizada dentro do círculo tracejado à direita) do nosso ponto de vista, os raios de luz da estrela ao fundo são desviados devido ao espaço-tempo deformado ao redor da estrela em primeiro plano. Essa estrela funciona como uma lente de aumento virtual, amplificando o brilho da estrela ao fundo e fazendo com que sua posição aparente se desloque ligeiramente. Se a estrela mais próxima abriga um sistema planetário, esses planetas também podem atuar como lentes, cada um produzindo um breve desvio no brilho da fonte. Quando os astrônomos encontram planetas dessa forma, eles podem medir sua massa e sua distância orbital em relação à estrela hospedeira.

 

A microlente gravitacional revelou menos de 5% dos exoplanetas conhecidos. Esse fenômeno de desvio da luz ocorre quando duas estrelas se alinham muito próximas do nosso ponto de vista. A luz da estrela mais distante se curva ao atravessar o espaço-tempo deformado pela massa da estrela mais próxima.

 

Se o alinhamento for especialmente preciso, a estrela mais próxima atua como uma lente cósmica, focalizando e ampliando a luz da estrela ao fundo. Os planetas que orbitam essa estrela em primeiro plano também podem modificar a luz da estrela distante, funcionando como pequenas lentes próprias. Os astrônomos observam esse efeito como um aumento temporário no brilho da estrela.

 

O método do trânsito é mais eficiente para encontrar grandes planetas que orbitam muito perto de suas estrelas hospedeiras; planetas grandes bloqueiam mais luz estelar, enquanto planetas próximos têm maior probabilidade de passar em frente da estrela hospedeira. Esses mundos gigantescos e extremamente quentes são fascinantes para os cientistas, mas os astrônomos também querem encontrar planetas semelhantes aos do nosso Sistema Solar. Essa é justamente a especialidade da microlente gravitacional.

 

“Com a microlente gravitacional, podemos encontrar planetas menores em órbitas mais distantes, incluindo mundos na zona habitável de sua estrela e até mesmo além dela.

 

Mallory Harris

Doutoranda da Universidade do Novo México"

 

A microlente gravitacional não é adequada para encontrar planetas gigantes muito próximos de suas estrelas, porque seus sinais gravitacionais simplesmente se misturariam.

 

“Os métodos de trânsito e de microlente gravitacional são complementares, porque cada um revela uma categoria de planetas que o outro pode não conseguir detectar”, disse Dragomir. “Além disso, eles fornecem informações diferentes. Os trânsitos nos dão o tamanho de um planeta e, em conjunto com outros métodos, podemos determinar sua massa e densidade. A microlente gravitacional nos fornece as massas e as distâncias orbitais de planetas que, de outra forma, jamais conseguiríamos observar.”

 

Crédito: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

Este gráfico destaca as áreas de busca de três missões de caça a planetas: o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da NASA; o aposentado Telescópio Espacial Kepler; e o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Enquanto o TESS descobre planetas em trânsito dentro de um raio de 150 anos-luz da Terra, recentemente ele detectou um planeta a cerca de 40.000 anos-luz de distância (marcado pelo símbolo de uma estrela) utilizando outro método, chamado microlente gravitacional.

 

Mas as observações por microlente gravitacional representam oportunidades limitadas no tempo.

 

“Os eventos de microlente acontecem uma única vez e depois desaparecem — eles não se repetem. Gosto de brincar que provavelmente encontraremos o primeiro análogo da Terra por meio da microlente gravitacional e depois apenas acenaremos para ele enquanto passa, porque nunca mais o veremos.

 

Mallory Harris

Doutoranda da Universidade do Novo México"

 

Isso torna difíceis as observações detalhadas dos planetas descobertos por microlente. No entanto, o método pode servir como uma poderosa ferramenta demográfica, fornecendo informações amplas sobre populações planetárias.

 

“Isso é uma espécie de prévia do trabalho de microlente gravitacional que será realizado pelo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA”, disse Michael Fausnaugh, professor da Universidade Texas Tech, em Lubbock, e coautor do estudo. Com lançamento previsto para 30 de agosto de 2026, o Roman observará o centro da Via Láctea como parte de uma de suas principais pesquisas, revelando uma estimativa de 1.000 planetas detectados por microlente gravitacional e cerca de 100.000 planetas em trânsito.

 

O Roman observará especificamente o coração da galáxia porque as estrelas estão extremamente concentradas nessa região, aumentando as chances de registrar eventos de microlente gravitacional. Embora essa concentração faça com que muitas estrelas se misturem nos pixels maiores do TESS, o TESS observa praticamente todo o céu, onde as estrelas estão mais espalhadas.

 

“Como o TESS observa outras regiões do plano galáctico, ele pode naturalmente encontrar planetas detectados por microlente em outras partes da galáxia, como demonstrado por este primeiro sistema planetário descoberto por microlente gravitacional”, disse Dragomir. “Isso significa que ele poderá nos ajudar a estudar planetas em regiões com condições diferentes.”

 

Isso pode ter implicações para a busca por mundos habitáveis. O movimentado centro da galáxia é repleto de radiação proveniente de explosões de supernovas mais frequentes, o que poderia esterilizar planetas. Além disso, encontros gravitacionais entre estrelas muito próximas podem desestabilizar sistemas planetários. As observações do TESS concentram-se em uma região mais tranquila da galáxia.

 

“A chave para a pesquisa de microlente gravitacional do Roman é sua cobertura temporal densa voltada para o bojo galáctico”, disse Fausnaugh. “A missão TESS oferece de forma única essas observações rápidas de estrelas em outras partes da galáxia, e a combinação dos dois abre novas perspectivas para compreender a formação de planetas em uma população diversa de estrelas. Como a microlente gravitacional encontra planetas semelhantes aos do Sistema Solar, isso oferece uma nova oportunidade para entender como sistemas planetários como o nosso variam em diferentes regiões da galáxia.”

 

Brazilian Space

 

Brazilian Space

Espaço que inspira, informação que conecta!