Os planetas que flutuam livremente não estão ligados a nenhuma estrela, tendo sido descartados de seus sistemas domésticos originais. Uma nova pesquisa descreve o menor planeta invasor descoberto até agora, em uma conquista astronômica que levou uma técnica inspirada em Einstein a novos extremos.

Planetas errantes, também conhecidos como planetas de flutuação livre, não estão gravitacionalmente amarrados a nenhuma estrela, o que significa que eles estão literalmente vagando pelo espaço interestelar. O fato de essas coisas existirem é meio assustador, mas planetas errantes podem ser excepcionalmente comuns, com pesquisas do início deste ano afirmando que podem haver trilhões deles na Via Láctea.

Planetas flutuantes começam suas jornadas rebeldes após serem expulsos de seu local de nascimento por poderosas perturbações gravitacionais. E, de fato, nosso próprio Sistema Solar pode ter perdido tal planeta quando Júpiter lançou um planeta recém-formado nas profundezas do espaço há cerca de 4 bilhões de anos. Não é esperado que a maioria dos planetas invasores seja particularmente grande, com as teorias de formação de planetas sugerindo pesos entre 0,3 e 1 massa da Terra, embora possam incluir exoplanetas do tamanho de Júpiter.

Em uma nova pesquisa publicada na semana passada no The Astrophysical Journal, uma equipe liderada por astrônomos poloneses registrou o menor planeta invasor já descoberto. Seu trabalho está de acordo com a ideia de que a maioria dos planetas invasores é relativamente pequena. Como mostra o novo estudo, a massa do planeta invasor recém-detectado está entre 0,3 e 2,0 massas terrestres (em comparação, Marte tem pouco mais de 0,1 massa terrestre). Mas os dados coletados pela Gaia Collaboration sugerem que ele está mais próximo da estimativa menor, então é provavelmente um “objeto de sub-massa terrestre”, como os pesquisadores o descrevem.

Os planetas flutuantes podem ser abundantes, mas são notoriamente difíceis de detectar. Normalmente, os exoplanetas são avistados quando passam na frente de uma estrela hospedeira de nossa perspectiva, causando uma queda temporária na luminosidade (isso é conhecido como método de detecção de trânsito). Se acontecer novamente alguns dias, meses ou anos depois, os cientistas sabem que estão lidando com um exoplaneta ligado à sua estrela hospedeira. Isso não se aplica a planetas errantes, exigindo que os cientistas confiem em outro método – um previsto pela teoria geral da relatividade de Albert Einstein.

Esse método é chamado de lente gravitacional e, como o método de trânsito, envolve a conjunção de dois objetos estelares de nossa perspectiva. Mas, em vez de uma estrela que escurece, a conjunção “dobra” a luz, formando um anel temporário ao redor do objeto em primeiro plano.

Animação mostrando o efeito de lente gravitacional e como a luz distorcida cria a aparência de um anel. Gif: Jan Skowron/Observatório Astronômico, Universidade de Varsóvia/Gizmodo

“Se um objeto massivo (uma estrela ou planeta) passa entre um observador baseado na Terra e uma estrela fonte distante, sua gravidade pode desviar e focar a luz da fonte”, Przemek Mroz, o principal autor do novo estudo e pós-doutorando do Instituto de Tecnologia da Califórnia, explicou em uma declaração da Universidade de Varsóvia. “As chances de observar com microlentes são extremamente reduzidas porque três objetos – fonte, lente e observador – devem estar quase perfeitamente alinhados. Se observássemos apenas uma estrela fonte, teríamos que esperar quase um milhão de anos para ver a fonte por microlente”.

Mroz e seus colegas são membros do OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) e usaram o Telescópio de Varsóvia de 1,3 metro no Observatório Las Campanas, no Chile, para fazer a descoberta. A equipe OGLE é proficiente no uso desta técnica, tendo detectado muitos planetas errantes anteriormente. Para aumentar as chances de detecção, a equipe apontou seu telescópio para a protuberância galáctica com densidade de estrela da Via Láctea, que resultou na detecção do evento de microlente, denominado OGLE-2016-BLG-1928.

Além do anel de luz gravitacional, os astrônomos consideraram outro fator importante: a duração do evento de lente. Objetos realmente grandes podem criar eventos de microlente que duram dias, enquanto alguns planetas invasores podem produzir eventos que duram algumas horas. Essas medições são importantes porque a duração pode ser usada para estimar a massa do objeto observado.

Como OGLE-2016-BLG-1928 durou apenas 42 minutos, provavelmente significa que estamos lidando com um objeto de massa relativamente baixa. O tamanho estimado do objeto está entre o de Marte e o da Terra, com os autores dizendo que é provavelmente cerca de três vezes o tamanho de Marte. Com 42 minutos, é a “descoberta por microlente de curto prazo mais extrema até hoje”, de acordo com o estudo, com os pesquisadores acrescentando: “As propriedades do OGLE-2016-BLG-1928 o colocam no limite dos limites atuais de detecção de eventos de microlente de curta duração e destacam os desafios que serão enfrentados por pesquisas futuras para eventos de escala de tempo extremamente curta”.

É possível que este exoplaneta orbite uma estrela, mas os cientistas não conseguiram encontrá-lo. Ou pelo menos, eles não conseguiram encontrar uma estrela a 8 ua (unidade astronômica) do objeto, com 1 ua sendo a distância média da Terra ao Sol. Andrzej Udalski, o principal investigador do projeto OGLE, disse que o novo artigo mostra que “planetas flutuantes de baixa massa podem ser detectados e caracterizados usando telescópios terrestres”.

Infelizmente, isso é tudo que sabemos sobre este pequeno planeta perdido. Outras informações, como sua composição química ou temperatura, não podem ser conhecidas neste momento devido a limitações astronômicas. Esperamos poder aprender esses detalhes no futuro, à medida que continuamos a investigar esses objetos fascinantes.