O primeiro planeta fora da Via Láctea pode ter sido encontrado!

O primeiro planeta fora da Via Láctea pode ter sido encontrado!

6 de janeiro de 2022 0 Por Jonas Estefanski
Compartilhar:

Um exoplaneta que orbita uma outra galáxia parece ter sido detectado pelos astrônomos pela primeira vez!
Os sinais de um planeta transitando por uma estrela fora da Via Láctea podem ter sido detectados pela primeira vez. Este resultado intrigante, usando o Observatório de raios-x, Chandra da NASA, abre uma nova janela para a busca de exoplanetas a distâncias maiores do que nunca!

possível exoplaneta candidato está localizado na galáxia espiral Messier 51 (M51), também chamada de Galáxia do Rodamoinho por conta de seu formato.

Mas o que são exoplanetas?
Exoplanetas são definidos como planetas que orbitam outras estrelas que não o nosso Sol, ou seja, planetas extrassolares (além do Sistema Solar).
Milhares de exoplanetas já foram detectados, porém até agora, todos estão orbitando estrelas dentro da nossa galáxia, quase todos a menos de cerca de 3.000 anos-luz da Terra. Um exoplaneta em M51 estaria a cerca de 28 milhões de anos-luz de distância, o que significa que estaria milhares de vezes mais distante do que os detectados na Via Láctea.

Galáxia M51 com a localização mostrando onde está o possível exoplaneta detectado

Imagem da Galáxia M51 composta com dados do Observatório Chandra de raios-x e luz visível doTelescópio Espacial Hubble. O quadrado branco mostra a localização do possível exoplaneta detectado.Créditos: NASA / CXC / SAO / R DiStefano et al / ESA / STScI / Grendler
“Estamos tentando abrir uma nova arena para encontrar outros mundos, procurando por candidatos a planetas em comprimentos de onda de raios-X, uma estratégia que torna possível descobri-los em outras galáxias“, disse Rosanne Di Stefano, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) em Cambridge, Massachusetts, que liderou o estudo publicado hoje na Nature Astronomy.

Como eles viram isso?
Este novo resultado é baseado em trânsitos – eventos em que a passagem de um planeta na frente de uma estrela bloqueia parte da luz dessa estrela. Astrônomos usando telescópios terrestres e espaciais – como os das missões Kepler e TESS da NASA – procuraram por quedas de brilho na luz visível – faixa do espectro eletromagnético que os olhos humanos enxergam, permitindo a descoberta de milhares de exoplanetas.

Mas dessa vez, Di Stefano e seus colegas procuraram por quedas de brilho através de raios-x em estrelas binárias que brilham muito em raios-x. Esses sistemas luminosos normalmente contêm uma estrela de nêutrons ou um buraco negro puxando gás de uma estrela companheira em órbita próxima. O material próximo à estrela de nêutrons ou buraco negro torna-se superaquecido e brilha em raios-x.
Como a região que produz raios-x brilhante é pequena, um planeta que passa na frente dela pode bloquear a maioria ou todos os raios-x, tornando o trânsito mais fácil de localizar porque os raios-x podem desaparecer completamente. Isso pode permitir que exoplanetas sejam detectados em distâncias muito maiores do que os atuais estudos óticos de trânsito de luz, que devem ser capazes de detectar diminuições minúsculas na luz porque o planeta bloqueia apenas uma pequena fração da estrela.

A detecção do primeiro exoplaneta em outra galáxia?
A equipe usou esse método para detectar o candidato a exoplaneta em um sistema binário denominado M51-ULS-1localizado na galáxia M51. Esse sistema binário contém um buraco negro ou estrela de nêutrons orbitando uma estrela companheira com uma massa cerca de 20 vezes a do Sol. O trânsito de raios-x que eles encontraram usando dados do Observatório Chandra durou cerca de três horas, durante as quais a emissão de raios-X caiu para zero. Com base nesta e em outras informações, os pesquisadores estimam que o candidato a exoplaneta em M51-ULS-1 seria aproximadamente do tamanho de Saturno e orbitaria a estrela de nêutrons ou buraco negro a cerca de duas vezes a distância que Saturno está do Sol.

Ilustração artística mostra como pode ser o possível exoplaneta detectado na galáxia M51

Ilustração artística mostra como pode ser o possível exoplaneta detectado na galáxia M51.Créditos: R. DiStefano et al
Mais dados são necessários para confirmar a existência desse exoplaneta extragalático, mas tudo indica que realmente ele está lá! Um desafio é que a grande órbita do candidato a planeta na galáxia M51 não cruzaria na frente de seu parceiro binário novamente por cerca de 70 anos, frustrando quaisquer tentativas de uma observação de confirmação por décadas.


“Infelizmente, para confirmar que estamos vendo um planeta, provavelmente teríamos que esperar décadas para ver outro trânsito”, disse a coautora Nia Imara, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz. “E por causa das incertezas sobre quanto tempo leva para orbitar, não saberíamos exatamente quando olhar.”

O escurecimento pode ter sido causado por uma nuvem de gás e poeira passando na frente da fonte de raios-x? Os pesquisadores consideram essa uma explicação improvável, já que as características do evento observado no M51-ULS-1 não são consistentes com a passagem de uma nuvem. O modelo de um candidato a planeta é, no entanto, consistente com os dados.

“Sabemos que estamos fazendo uma afirmação empolgante e ousada, então esperamos que outros astrônomos a examinem com muito cuidado”, disse a coautora Julia Berndtsson, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey. “Achamos que temos um argumento forte, e é assim que a ciência funciona.”
Se um planeta existe neste sistema, provavelmente teve uma história tumultuada e um passado violento. Um exoplaneta no sistema teria que sobreviver a uma explosão de supernova que criou a estrela de nêutrons ou o buraco negro. Seu futuro também pode ser perigoso. Em algum ponto, a estrela companheira também poderia explodir como uma supernova e explodir o planeta mais uma vez com níveis extremamente altos de radiação.
Di Stefano e seus colegas procuraram trânsitos de raios-x em três galáxias diferentes, usando tanto o Observatório Chandra quanto o XMM-Newton da Agência Espacial Europeia. A pesquisa cobriu 55 sistemas na galáxia M51, 64 sistemas na galáxia M101 (conhecida como Galáxia do Cata-Vento) e 119 sistemas na galáxia M104 (conhecida como a Galáxia do Sombrero), resultando até agora em um único candidato a exoplaneta fora da Via Láctea.

Agora, os autores pesquisarão os arquivos de Chandra e XMM-Newton por mais candidatos a exoplanetas em outras galáxias. Conjuntos de dados substanciais do Chandra estão disponíveis para pelo menos 20 galáxias, incluindo algumas como M31 e M33 que estão muito mais próximas do que M51, permitindo que trânsitos mais curtos sejam detectados. Outra linha interessante de pesquisa é pesquisar trânsitos de raios-x em fontes de raios-x da Via Láctea para descobrir novos planetas próximos em ambientes incomuns.

Imagens: (capa-NASA) / NASA / CXC / SAO / R. DiStefano et al / ESA / STScI / Grendler / divulgação