O que sabemos sobre o candidato a primeiro planeta descoberto em outra galáxia

O que sabemos sobre o candidato a primeiro planeta descoberto em outra galáxia

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 25 de Outubro de 2021 às 14h40
NASA/CXC/M. Weiss

O primeiro planeta extragaláctico descoberto pelos astrônomos pode estar em um sistema binário cataclísmico, formado por uma estrela de nêutrons (ou, talvez, um buraco negro) devorando o material de uma "doadora". Além disso, o sistema está localizado em uma galáxia que também está em processo de fusão com uma companheira. Com tantos eventos acontecendo na M51, parece improvável encontrar um pequeno mundo por lá — mas pode ser que ele realmente exista.

Astrônomos já descobriram mais de 4 mil exoplanetas, se considerarmos apenas os já confirmados, mas todos eles estão localizados na nossa própria Via Láctea. É que encontrar mundos em outras galáxias, por mais próximas que elas estejam da nossa, é uma tarefa extremamente complicada — mesmo os telescópios mais modernos são incapazes de obter imagens que permitam distinguir os objetos individuais, como estrelas e planetas.

Entretanto, há métodos que eliminam boa parte das emissões das galáxias e permitem observar apenas corpos bem específicos. Um desses métodos é a astronomia de raios-X, um tipo de "luz" que brilha apenas em determinados tipos de objetos, como estrelas de nêutrons e buracos negros ativos. Foi através dessa técnica, usando o XMM-Newton da ESA e o telescópio de raios-X Chandra da NASA, que uma equipe encontrou algo estranho na galáxia M51.

A M51 (Imagem: Reprodução/NASA/ESA/S. Beckwith)

Localizada a 23 milhões de anos-luz, a galáxia M51 é, na verdade, um sistema em fusão entre a galáxia M51a e M51b. Elas ainda são consideradas objetos individuais, mas o processo de fusão é bastante óbvio quando se observa as imagens na luz visível, por isso também são conhecidas como um único corpo, apelidado de galáxia do Rodamoinho. Cada uma das galáxias em colisão possui um buraco negro supermassivo central, adormecidos, ou seja, não emitem raios-X detectável.

Contudo, há outros objetos muito brilhantes em raios-X, embora sejam muito menores que os buracos negros supermassivos — estrelas de nêutrons, um "caroço" de estrela extremamente denso deixado para trás após uma explosão de supernova. Uma estrela de nêutrons tem o tamanho de uma cidade grande, mas até duas vezes a massa do Sol. Não é de se admirar que elas são capazes de "chupar" a matéria de uma estrela companheira. Este é o caso do objeto brilhante encontrado pelos autores do estudo.

A estrela de nêutrons (que também pode ser um buraco negro) na M51 está comendo material de sua doadora que orbita ao seu redor. O material é acelerado pelo intenso campo gravitacional da estrela de nêutrons e aquecido a milhões de graus, produzindo os raios-X detectados. Mas, além disso, os astrônomos viram uma queda brusca e passageira nessa luz, sugerindo que alguma coisa passou na frente desse sistema binário. Foi exatamente assim que a maioria dos 4 mil exoplanetas foram descobertos em nossa galáxia.

(Imagem: Reprodução/ESA)

Esse sistema binário já era conhecido pelos cientistas, até porque é difícil não notá-lo ao observar a M51 em raios-X. É que ele está liberando tanta energia que se tornou uma das fontes luminosas mais brilhantes em toda a galáxia do Rodamoinho. Só esse brilho é cerca de um milhão de vezes maior do que toda a emissão do Sol em todos os comprimentos de onda. Por isso, a equipe suspeita que uma queda tão brusca no brilho, e tão rápida, voltando logo ao normal, só pode indicar que alguma coisa passou entre nossa visão e a estrela de nêutrons, obstruindo a luz.

Para se certificar que essa "coisa" não é outro tipo de objeto, a equipe verificou se os dados combinam com a passagem de uma nuvem de poeira, uma anã branca ou uma anã marrom. De acordo com as observações, todas essas possibilidades foram descartadas, diz o estudo. Os cientistas mostraram em detalhes o que os telescópios teriam visto se a obstrução fosse causada por um desses três objetos. A equipe também comparou a queda de brilho a um bloqueio causado pela própria estrela doadora, o que costuma acontecer em sistemas cataclísmicos, mas o XMM-Newton já detectou esse tipo de evento nessa mesma estrela de nêutrons e a assinatura luminosa era diferente da atual.

Assim, sobrou a hipótese do planeta, mas ainda não há provas para afirmar com absoluta convicção. “Fizemos simulações de computador para ver se a queda tem as características de um planeta em trânsito e descobrimos que se encaixa perfeitamente", disseram os autores. "Estamos bastante confiantes de que isso não é outra coisa e de que encontramos nosso primeiro candidato a planeta fora da Via Láctea".

Se o estudo estiver correto, este exoplaneta seria do tamanho de Saturno, orbitando o sistema estelar binário a dezenas de unidades astronômicas (uma unidade astronômica é a distância Terra-Sol) e faria uma órbita completa a cada 70 anos, aproximadamente. Ele receberia quantidades extremas de radiação, por isso não seria habitável por formas de vida como a conhecemos.

Infelizmente, a possível órbita de 70 anos impede os astrônomos de realizar novas observações dessa queda de brilho nas próximas décadas. Isso dificulta comprovar que se trata de um planeta, ou descobrir que o evento não passou de algum incidente desconhecido. Por outro lado, o estudo mostra que as observações em raios-X podem ser uma ferramenta útil na busca por planetas extragalácticos, e que, talvez, mundos ao redor de sistemas binários em fusão existam.

A pesquisa foi aceita pela revista Nature Astronomy, mas a ESA já disponibilizou o arquivo para leitura.

Fonte: ESA

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