Sinais de um planeta extremo encontrados noutra galáxia

Um estranho sinal de raios-x sugere que um mundo do tamanho de Saturno pode ser o primeiro planeta de que há conhecimento na Galáxia do Redemoinho, a 28 milhões de anos-luz de distância.

Publicado 27/10/2021, 12:20
Sistema M51-ULS-1

Sistema M51-ULS-1

Fotografia de Chandra X-Ray Observatory

Há cerca de 28 milhões de anos, na distante Galáxia do Redemoinho, uma estrela supergigante azul passou por um período extremamente complicado.

A jovem e enorme estrela estava presa numa dança gravitacional com um parceiro voraz – talvez um buraco negro ou uma densa estrela de neutrões – cuja gravidade era tão intensa que se estava a alimentar como um vampiro da estrela. Conforme os plasmas eram arrancados da estrela, brilharam sob a forma de raios-x um milhão de vezes mais brilhantes do que o nosso sol.

Depois, houve algo que passou entre essa fonte distante de raios-x e o nosso sistema solar, bloqueando a nossa perspetiva durante várias horas. Devido ao tempo que a luz demora a viajar distâncias tão incríveis, os telescópios de raios-x que orbitam a Terra só detetaram a quebra neste sinal em 2012. Agora, uma equipa de cientistas argumenta que este objeto misterioso que bloqueou os raios-x pode ter sido um planeta – entre os mais distantes e extremos alguma vez encontrados.

Num estudo publicado esta semana na revista Nature Astronomy, investigadores liderados pela astrofísica Rosanne Di Stefano argumentam que o M51-ULS-1, o sistema binário de raios-x dentro da Galáxia do Redemoinho, pode hospedar um planeta do tamanho de Saturno que orbita o binário com a mesma distância que Urano o faz do nosso sol.

Se este planeta realmente existir, o sistema M51-ULS-1 pode ser o primeiro sistema estelar localizado noutra galáxia que tem um “exoplaneta”, ou um planeta encontrado fora da nossa galáxia, a Via Láctea.

“O facto deste candidato – e devemos fazer referência como candidato – estar noutra galáxia deixa-me boquiaberta”, diz Rosanne Di Stefano, investigadora do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. “Eu estou muito entusiasmada com este elemento, chegando a um ponto em que me sinto completamente pequenina.”

O suposto planeta em M51-ULS-1 permanece um candidato porque ainda não foi confirmado, algo que exigiria aos astrónomos observar várias quebras periódicas nos raios-x – um sinal evidente de um planeta a orbitar a fonte de luz. No entanto, acredita-se que a órbita total deste objeto demore várias décadas, o que significa que podem ser necessários séculos para observar várias quebras adicionais.

“É quase como assistir ao primeiro lançamento de um jogo de beisebol... aprendemos algo, mas ainda não sabemos o resultado”, diz Chris Burke, investigador de exoplanetas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts que não esteve envolvido no estudo.

Ainda assim, a técnica que descobriu este sinal oferece uma nova forma de procurar planetas em galáxias distantes. O estudo também sugere que os planetas podem sobreviver em sistemas estelares mais extremos do que se pensava anteriormente. “Isto pode abrir um novo espaço de parâmetros para a compreensão da formação de planetas”, diz Chris Burke.

Mundos para além da Via Láctea

Os métodos principais usados pelos astrónomos para encontrar exoplanetas na Via Láctea envolvem a observação de estrelas que os planetas orbitam, mas estas técnicas são muito menos eficazes quando aplicadas a outras galáxias. “Se algo estiver mil vezes mais distante, obtemos um milhão de vezes menos fotões”, diz Rosanne Di Stefano. “É um grande desafio.”

Até agora, os astrónomos que procuram planetas noutras galáxias para além da Via Láctea dependiam da lente gravitacional, um fenómeno onde objetos enormes como estrelas distorcem o espaço-tempo circundante o suficiente para dobrar a luz. Se uma estrela passar entre a Terra e uma fonte de luz mais distante, a estrela pode aumentar temporariamente essa fonte distante do nosso ponto de vista, resultando num clarão de luz chamado evento de microlente.

Se uma estrela for orbitada por planetas, esses mundos afetam a forma da lente gravitacional da estrela, da mesma forma que se adicionarmos uma pequena bola de vidro à objetiva de uma câmara distorcemos subtilmente as imagens. Os astrónomos conseguem detetar estas variações durante um evento de microlente e usá-las para inferir a presença de planetas em torno de uma estrela de microlente.

Até agora, com este método, foram encontrados 118 planetas dentro da Via Láctea – bem como uma deteção candidata fora da nossa galáxia. Em 2004, investigadores que observavam a Galáxia de Andrómeda anunciaram a captação de um sinal invulgar de microlente, observação que um estudo posterior de 2009 sugeriu poder vir de uma estrela com um planeta em órbita.

Contudo, este método oferece poucos detalhes sobre as estrelas ou os planetas que as orbitam, sobretudo a grandes distâncias. O sinal de Andrómeda afetou apenas um píxel individual no sensor da câmara de um telescópio.

Em 2018, Rosanne Di Stefano e Nia Imara, bolseira de pós-doutoramento em Harvard, que agora está na Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, propuseram outra abordagem para a deteção de planetas fora da Via Láctea: observar o interior dos sistemas estelares denominados binários de raios-x.

Um binário de raios-x forma-se quando duas estrelas estreitamente unidas dançam em torno uma da outra e, de seguida, uma das estrelas morre e colapsa em buraco negro ou num cadáver estelar extremamente denso conhecido por estrela de neutrões. A imensa gravidade do objeto colapsado arranca material da sua estrela companheira com enorme ferocidade, fazendo com que o sistema brilhe com raios-x.

Se um planeta conseguir sobreviver neste ambiente caótico, é possível que a sua órbita passe entre a Terra e a fonte de raios-x, revelando a presença desse mundo.

Mundos em ambientes extremos

No verão de 2018, Rosanne Di Stefano, Nia Imara e os seus colegas decidiram investigar os dados de arquivo recolhidos pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA e pelo telescópio XMM-Newton da Agência Espacial Europeia para procurar flutuações nos sinais de binários de raios-x. A equipa encontrou rapidamente o sinal candidato do sistema M51-ULS-1.

Os investigadores verificaram se algo diferente de um planeta podia explicar o escurecimento de M51-ULS-1, uma vez que os binários de raios-x podem ter flutuações no seu brilho. Até agora, as explicações alternativas não foram validadas.

No sinal detetado em 2012, os raios-x de todas as energias diminuíram para praticamente zero – o que implica que um objeto sólido e opaco bloqueou a nossa visão. Se o objeto que obscureceu a visão for uma nuvem de poeira, os investigadores acreditam que esta teria pelo menos deixado passar alguns raios-x.

Se o objeto for uma estrela, pode atuar como uma lente gravitacional, podendo tornar o binário mais brilhante durante o trânsito, e não mais escuro como foi observado. Muito provavelmente, o sistema M51-ULS-1 é demasiado jovem para hospedar uma “anã castanha” – um objeto maior do que um planeta gigante gasoso, mas mais pequeno do que uma estrela – tendo o tamanho certo para explicar as observações.

Se existir de facto um planeta em M51-ULS-1, este conseguiu sobreviver num sistema muito violento e muito jovem. “É um sistema muito complicado para a tentativa de formação de um planeta, porque há muita atividade”, diz Chris Burke.

Mais deteções de planetas em torno de binários de raios-x podem ajudar a revelar a facilidade com que os sistemas estelares conseguem gerar planetas. Rosanne Di Stefano, por exemplo, está entusiasmada por ver que os investigadores estão a aplicar o método da sua equipa em mais dados de arquivo de raios-x, incluindo binários de raios-x na Via Láctea.

“Isto abre um campo muito vasto”, diz Rosanne. “A minha esperança é a de que as pessoas peguem realmente nisto.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

Continuar a Ler

Também lhe poderá interessar

Ciência
Planeta que orbita estrela morta oferece um vislumbre do destino do sistema solar
Ciência
Rover recolhe a primeira amostra de rocha em Marte, um passo importante na procura por vida alienígena
Ciência
O Planeta 9 pode estar mais perto e ser mais fácil de encontrar do que se pensava – se existir
Ciência
Ondulações nos anéis de Saturno revelam o núcleo gigante e lamacento do planeta
Ciência
Astrónomos identificam as estrelas onde quaisquer alienígenas teriam uma visão da Terra

Descubra Nat Geo

  • Animais
  • Meio Ambiente
  • História
  • Ciência
  • Viagem e aventuras
  • Fotografia
  • Espaço
  • Vídeos

Sobre nós

Inscrição

  • Revista
  • Registrar
  • Disney+

Siga-nos

Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Todos os direitos reservados