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Na Via Láctea há mais planetas que estrelas, conclui pesquisa

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12 de Janeiro de 2012
Concepção artística de um super-Terra e sua hipotética lua. Mais comuns do que se imaginava
Créditos: David A. Aguilar/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Durante os últimos 16 anos, os astrônomos detectaram mais de 700 exoplanetas confirmados - o telescópio espacial Kepler já possui milhares de "candidatos a exoplanetas", que ainda precisam ser confirmados. Alguns desses mundos extrassolares começam a ser estudados em profundidade: em 2010, os astrônomos conseguiram pela primeira vez captar a luz direta de um deles e analisar a atmosfera de uma super-Terra.

Embora o estudo das propriedades dos exoplanetas individuais seja extremamente importante, uma questão básica ainda permanecia: quão comuns são os planetas na Via Láctea?

A maioria dos exoplanetas conhecidos foram encontrados ou pelo efeito gravitacional que exercem sobre a sua estrela hospedeira ou quando de sua passagem em frente do seu sol, o que diminui ligeiramente o brilho da estrela. Ambas as técnicas são muito mais sensíveis a planetas que ou são de grande massa ou se encontram próximo das suas estrelas. Por consequência, muitos não podem ser encontrados por estes métodos de detecção.

Uma equipe internacional de astrônomos procurou-os utilizando um método totalmente diferente - as microlentes gravitacionais - que permite detectar planetas num grande intervalo de massas e também os que se encontram muito mais afastados das suas estrelas. "Durante seis anos procuramos evidências de exoplanetas a partir de observações de microlentes. Curiosamente, os dados mostram que os planetas são mais comuns na nossa galáxia do que as estrelas. Descobrimos também que os planetas mais leves, tais como super-Terras ou Netunos frios, são mais comuns do que os planetas mais pesados", afirmou Arnaud Cassan, do Instituto de Astrofísica de Paris.

Os astrônomos utilizaram observações nas quais os exoplanetas são detectados pelo modo como o campo gravitacional das suas estrelas hospedeiras, combinado com o de possíveis planetas, atua como uma lente, ampliando a luz de uma estrela ao fundo. Se a estrela que atua como uma lente tem um planeta em órbita, esse planeta pode contribuir de forma detectável para o efeito de brilho provocado na estrela de fundo.

As microlentes gravitacionais são uma ferramenta com potencial de conseguirem detectar exoplanetas que não poderiam ser descobertos de outro modo. No entanto, é necessário o alinhamento, bastante raro, entre a estrela de fundo e a estrela que atua como lente para que possamos observar este evento. E, para descobrir um planeta, é preciso ainda que a órbita do mesmo se encontre igualmente alinhada com a das estrelas, o que é ainda mais raro.

crédito: MOA
O Microlensing Observations in Astrophysics Collaboration (MOA) e o Optical Gravitational Lensing Experiment Collaboration (OGLE)
Outros colaboradores na pesquisa com microlentes gravitacionais são o Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) e o Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE)

Embora encontrar um planeta por meio de microlente esteja longe de ser uma tarefa fácil, nos seis anos de procura, três exoplanetas foram efetivamente detectados: uma super-Terra e dois planetas com massas comparáveis à de Netuno e à de Júpiter. Uma super-Terra tem uma massa entre duas a dez vezes a da Terra. Até agora foram publicados um total de 12 planetas detectados pela técnica de microlente, utilizando diversas estratégias observacionais.

Em termos de microlente gravitacional este é um resultado excepcional. Ao detectar três planetas, ou os astrônomos tiveram imensa sorte e acertaram em cheio, apesar da baixa probabilidade, ou os planetas são tão abundantes na Via Láctea que este resultado era praticamente inevitável.

Mais planetas do que estrelas

Os astrônomos combinaram seguidamente a informação sobre os três exoplanetas detectados com sete detecções anteriores e com um enorme número de não-detecções durante os seis anos do trabalho. A conclusão foi que uma em cada seis estrelas estudadas possui um planeta com massa semelhante à de Júpiter, metade têm planetas com a massa de Netuno e dois terços têm super-Terras.

O rastreio era muito sensível a planetas situados entre 75 milhões de quilômetros e 1,5 bilhões de quilômetros de distância às suas estrelas (no Sistema Solar estes valores correspondem a todos os planetas entre Vênus e Saturno) e com massas que vão desde cinco massas terrestres até 10 massas de Júpiter.

A combinação destes resultados sugere que o número médio de planetas em torno de uma estrela seja maior que um. Ou seja, os planetas serão a regra e não a exceção. "Anteriormente pensava-se que a Terra seria única na nossa galáxia. Mas agora parece que literalmente bilhões de planetas com massas semelhantes à da Terra orbitam estrelas da Via Láctea", conclui Daniel Kubas, coautor do artigo científico [Veja One or more bound planets per MilkyWay star from microlensing observations].

crédito: Wikipedia
Comparação de tamanho da super-Terra GJ 1214 b (no centro) com a Terra e Netuno
Comparação de tamanho da super-Terra GJ 1214 b (no centro) com a Terra e Netuno


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