Sol pode servir como lente de aumento para observar a superfície de exoplanetas

Astrônomos não podem observar exoplanetas diretamente com nossos telescópios atuais, mas uma técnica proposta recentemente pode resolver o problema usando o Sol como uma espécie de lente de aumento. Se a ideia der certo, teremos imagens mil vezes mais precisas do que as obtidas com a tecnologia atual.

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Os autores do novo estudo propõem usar a deformação do espaço-tempo causada pelo campo gravitacional do Sol. Esse fenômeno é conhecido como lente gravitacional e já é usado pelos astrônomos para observar objetos muito distantes. A diferença é que as lentes gravitacionais já utilizadas para este fim são formadas por galáxias mais próximas e encontradas “por acaso”.

Entretanto, para usar a lente gravitacional do Sol será necessária uma missão espacial como nunca realizada antes. O telescópio deverá se posicionar em uma órbita muito distante — 14 vezes mais longe do Sol do que Plutão. Isso é mais longe do que qualquer espaçonave feita por humanos já conseguiu alcançar.

Mesmo assim, a ideia de manipular a lente gravitacional solar inspirou Bruce Macintosh, um dos autores do estudo. “Queremos tirar fotos de planetas que orbitam outras estrelas, que sejam tão boas quanto as fotos que podemos fazer de planetas em nosso próprio Sistema Solar”, disse. Na animação abaixo, vemos uma simulação da técnica e as distâncias necessárias.

Ao serem fotografados com essa técnica, planetas a cerca de 100 anos-luz de distância seriam retratados com a mesma resolução de uma foto da Terra feita da órbita lunar pela missão Apollo 8, de acordo com Macintosh. Para isso, o telescópio só precisará ficar perfeitamente alinhado com o Sol e o exoplaneta, de modo que a imagem do alvo seja ampliada pela lente gravitacional.

Entretanto, o trabalho dos astrônomos não para por aí, pois as lentes gravitacionais deformam a luz dos objetos ampliados. O resultado é algo que um olho destreinado teria dificuldades para distinguir. Portanto, a imagem teria que ser processada por um algorítimo capaz de transformá-la na fotografia de um planeta redondo.

Felizmente, os autores do artigo já conseguiram desenvolver uma demonstração desse algoritmo. Para isso, eles usaram imagens da Terra obtidas pelo satélite DSCOVR, que fica entre a Terra e o Sol. Usando um modelo de computador, eles obtiveram uma imagem de como seria a Terra se observada através dos efeitos de distorção da gravidade do Sol.

Em seguida, o algoritmo desenvolvido por Alexander Madurowicz, coautor do estudo, recuperou corretamente as imagens de nosso planeta. A técnica se mostrou adequada para observar características da superfície dos exoplanetas e, quem sabe, encontrar água líquida ou vegetação.

O lado negativo dessa ideia é que construir este telescópio pode demorar várias décadas. Além disso, para alcançar a região onde a lente gravitacional do Sol é visível, seriam necessários pelo menos 100 anos com a tecnologia atual. A viagem pode ser mais rápida se os cientistas puderem usar tecnologias como velas espaciais para enviar o instrumento até os confins do Sistema Solar.

Apesar das dificuldades, os autores estão otimistas. “Este é um dos últimos passos para descobrir se há vida em outros planetas”, disse Macintosh. O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.

Fonte: Stanford University