Primeiro planeta extra-solar descoberto através de uma microlente gravitacional

2004-05-27

Sequência de imagens que ilustra o efeito de microlente gravitacional e o método de detecção de planetas extra-solares. A passagem de um sistema planeta-estrela à frente de uma estrela de fundo faz com que a imagem da estrela de fundo e o seu brilho aumentem, diminuam, voltem a aumentar, para por fim voltar ao estado inicial. É o duplo pico na curva de luz da estrela de fundo que indica a presença de dois objectos a causarem o efeito de microlente gravitacional. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Numa altura em que a descoberta de planetas extra-solares
planeta extra-solar
Um planeta extra-solar é um planeta que não orbita o nosso Sol.
já se tornou comum, as novidades centram-se no método de detecção. Pela primeira vez, foi descoberto um planeta
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
extra-solar através de uma microlente gravitacional
efeito de microlente gravitacional
O efeito de microlente gravitacional é um caso particular do efeito de lente gravitacional - a deflexão da luz provocada pelo campo gravitacional de um objecto com massa que se encontra entre o observador e a fonte de luz. Chama-se microlente gravitacional quando não há distorção na imagem da fonte de luz, mas esta aumenta o seu brilho. Por exemplo, se uma pequena estrela próxima de nós passar exactamente entre nós e uma outra estrela mais distante, o campo gravitacional da estrela mais próxima actua como uma microlente e foca a luz da estrela mais distante, aumentando o seu brilho.
.

O efeito de microlente gravitacional ocorre quando uma estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
, ou planeta, amplia a imagem e aumenta o brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
de uma estrela que se encontra na mesma direcção, mas mais distante. Tal como Albert Einstein
Albert Einstein
(1879-1955). Albert Einstein nasceu em Ulm, na Alemanha. Como físico teórico, revolucionou a nossa compreensão do Universo. A sua contribuição para o avanço da Física Moderna foi única. Doutorou-se em 1905 pela Universidade de Zurique (Suíça), no mesmo ano em que interpretou o efeito fotoeléctrico, o movimento browniano, e lançou a Teoria da Relatividade Restrita. Publicou em 1916 a sua Teoria da Relatividade Geral e foi galardoado com o Prémio Nobel da Física em 1921.
previu, o campo gravítico da estrela (ou planeta) mais próxima deflecte e foca a luz da estrela mais distante, actuando como uma lente cósmica.

O efeito de microlente gravitacional só ocorre em raras instâncias, quando a estrela (ou planeta) que faz de lente está perfeitamente alinhada com a estrela de fundo. É, pois, necessário monitorizar milhões de estrelas, obter as respectivas curvas de luz e procurar nelas o padrão típico de aumento de brilho que indica a presença do efeito de microlente gravitacional. São exemplo de projectos dedicados a esta busca, o MOA (Microlensing Observations and Astrophysics), que é uma colaboração do Japão com a Nova Zelândia, e o OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), um projecto norte-americano (NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
/NSF) e polaco que opera o Telescópio de Varsóvia, de 1,3 m, no Observatório da Las Campanas (Chile).

As observações realizadas no âmbito destes projectos detectaram, em Junho de 2003, um evento de microlente - o OGLE 2003-BLG-235/MOA 2003-BLG-53. Durante a maior parte do tempo, o evento assemelhou-se a uma curva de luz típica de uma única lente gravitacional
efeito de lente gravitacional
O efeito de lente gravitacional consiste na deflexão da luz provocada pelo campo gravitacional muito forte de um objecto que se encontra entre o observador e a fonte de luz. Por exemplo, uma galáxia, ou um enxame de galáxias, que se encontre entre nós e um objecto astronómico muito distante, como um quasar, pode actuar como uma lente gravitacional. Tipicamente, o efeito de lente gravitacional faz com que se observe, numa única fotografia, mais do que uma imagem do mesmo objecto.
. Mas durante o período de cerca de uma semana, o campo gravítico de um segundo objecto provocou um segundo pico na curva de luz, indicando uma dupla lente gravitacional. A análise da forma da curva de luz permitiu determinar que o objecto menor tem apenas 0,4% da massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
do objecto maior, o que implica que se trata de um planeta a orbitar uma estrela.

O novo sistema estrela-planeta encontra-se a 17000 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Sagitário. O planeta orbita uma estrela anã
estrela anã
Uma estrela anã, também dita estrela da sequência principal, é uma estrela não evoluída, que ainda se encontra na fase de fusão do hidrogénio em hélio, no seu núcleo.
vermelha a uma distância cerca de 3 vezes a distância Terra-Sol e é aproximadamente 1,5 vezes maior do que Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
. O sistema amplia uma estrela de fundo que se encontra a cerca de 24000 anos-luz, perto do centro da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
.

B. Paczynski, da Universidade de Princeton (EUA) e membro da equipa do OGLE, propôs pela primeira vez a utilização do efeito de microlente gravitacional para detectar matéria escura
matéria escura
A matéria escura é matéria que não emite luz e por isso não pode ser observada directamente, mas cuja existência é inferida pela sua influência gravitacional na matéria luminosa, ou prevista por certas teorias. Por exemplo, os astrónomos acreditam que as regiões mais exteriores das galáxias, incluindo a Via Láctea, têm de possuir matéria escura devido às observações do movimento das estrelas. A Teoria Inflacionária do Universo prevê que o Universo tem uma densidade elevada, o que só pode ser verdade se existir matéria escura. Não se sabe ao certo o que constitui a matéria escura: poderão ser partículas subatómicas, buracos negros, estrelas de muito baixa luminosidade, ou mesmo uma combinação de vários destes ou outros objectos.
em 1986. Em 1991, Paczynski e o seu estudante S. Mao propuseram a utilização do mesmo efeito para detectar planetas extra-solares. Apesar de já terem sido anunciadas descobertas de planetas extra-solares por este método anteriormente, esta é a primeira detecção definitiva, pois as outras observações não eram conclusivas.

O efeito de microlente pode facilmente detectar planetas extra-solares porque o planeta altera dramaticamente o brilho da estrela de fundo. O grande entusiasmo na utilização deste método para descobrir planetas extra-solares é a sua capacidade de detectar planetas de pouca massa. Talvez esteja para breve (poucos anos) a detecção de planetas do tamanho de Neptuno
Neptuno
Neptuno é, a maior parte do tempo, o oitavo planeta do Sistema Solar a contar do Sol, mas por vezes é o nono, quando Plutão, na sua órbita excêntrica, se aproxima mais do Sol. Neptuno, de cor azulada devido à presença de metano na sua atmosfera, possui uma atmosfera onde ocorrem tempestades e ventos violentos. Com um diâmetro cerca de 4 vezes o da Terra, Neptuno é o menor e mais longíquo dos planetas gigantes gasosos.
, ou mesmo da Terra, em volta de estrelas distantes.

Fonte da notícia: http://www.jpl.nasa.gov/releases/2004/103.cfm