À primeira vista, parecia uma espécie de planeta virado de cabeça para baixo mas acabou por revelar um novo método para o estudo de sistemas estelares binários.

O doutorando Ethan Kruse, da Universidade de Washington (UW), trabalhou com Eric Agol, astrónomo da UW, para confirmar o primeiro sistema binário de auto-lente – um sistema em que a massa da estrela mais próxima pode ser medida pela forma poderosa como amplia a luz da estrela companheira mais distante. Embora o nosso Sol esteja sozinho, cerca de 40% das estrelas do mesmo tipo encontram-se em sistemas binários, ou em sistemas múltiplos, orbitando as suas companheiras numa dança gravitacional.

A descoberta de Kruse confirma a previsão feita por um astrónomo, em 1973, com base em modelos de evolução estelar da época, que dizia que um tal sistema deveria ser possível. O artigo da autoria de Kruse e Agol foi publicado na edição de 18 de Abril da revista Science.

Tal como acontece com tantas descobertas interessantes, esta deu-se, em grande, parte por acidente.

Os astrónomos detectam planetas demasiado distantes para poderem ser observados directamente pela diminuição da luz que ocorre quando um desses mundos transita (passa em frente) a sua estrela-mãe. Kruse estava à procura de trânsitos que outros investigadores pudessem ter perdido, em dados do telescópio espacial Kepler, quando viu algo no sistema estelar binário KOI-3278 que não fazia sentido.

"Encontrei o que essencialmente parecia ser um planeta virado de cabeça para baixo", disse Kruse. "O que normalmente esperamos encontrar é uma diminuição no brilho, mas o que se vê neste sistema é basicamente o oposto - parece um anti-trânsito."

As duas estrelas em KOI-3278, a cerca de 2600 anos-luz de distância na constelação de Lira, alternam na sua proximidade à Terra à medida que se orbitam mutuamente a cada 88,18 dias. Trata-se de uma anã branca e de uma estrela do tipo do Sol, e distam uma da outra aproximadamente 69 milhões de quilómetros, mais ou menos a distância a que o planeta Mercúrio está do Sol. A anã branca, uma estrela na fase final da vida, é do tamanho da Terra, mas com 200 mil vezes mais massa.

O aumento do brilho, em vez da diminuição que Kruse esperava ver, era a anã branca em primeiro plano a curvar e ampliar, como uma lupa, a luz da sua vizinha mais distante num fenómeno de lente gravitacional.

"A ideia base é bastante simples", explicou Agol. "A gravidade deforma o espaço e o tempo e à medida que a luz viaja até nós ela é deflectida, mudando de direcção. Assim, qualquer objecto com massa age como uma lente de aumento", apesar de fraca. "São realmente necessárias grandes distâncias para que o efeito seja eficaz."

"O mais interessante, neste caso, é que o efeito de lente gravitacional é tão forte que somos capazes de o usar para medir a massa da estrela mais próxima, a anã branca. E em vez de uma diminuição no brilho, obtemos um aumento devido à ampliação gravitacional.”

Esta descoberta ultrapassa as pesquisas realizadas em 2013, pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia, que detectaram um efeito de auto-lente semelhante, mas sem aumento de brilho, já que as duas estrelas estudadas estavam muito mais próximas.

"O efeito neste sistema é muito mais forte," disse Agol. "Quanto maior for a distância, maior é o efeito."

As lentes gravitacionais são ferramentas comuns em astronomia. Têm sido usadas para detectar planetas em torno de estrelas distantes dentro da Via Láctea e foram um dos primeiros métodos utilizados para confirmar a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. Quando ocorrem dentro da Via Láctea, têm o nome de microlentes.

Mas, até agora, o processo tinha apenas sido usado nos casos em que, por sorte, uma estrela próxima e uma distante se encontravam transitoriamente alinhadas do ponto de vista da Terra, mas sem estarem associadas de outra forma.

"Casos desse tipo são muito improváveis", disse Agol. "À medida que as duas estrelas vão viajando pela Galáxia, deixam de estar alinhadas e o efeito de microlente observado não volta a repetir-se. Porém, no nosso caso, como as estrelas se orbitam, o efeito repete-se a cada 88 dias."

As anãs brancas são importantes para a astronomia e são usadas como indicadores da idade da Galáxia. São como as brasas que restam de estrelas queimadas e arrefecem ao longo do tempo a um ritmo determinado. Com esta lente, os astrónomos podem saber com uma precisão muito maior qual a massa e a temperatura da anã branca e as observações de acompanhamento podem determinar o seu tamanho.

Sabendo mais sobre as anãs brancas, os astrónomos dão um passo em frente na determinação rigorosa da idade da Via Láctea.

"Esta é uma conquista muito importante para um estudante de pós-graduação", notou Agol.

Os dois investigadores pediram tempo de utilização do Telescópio Espacial Hubble para o estudo de KOI-3278 em maior detalhe e para verem se há outros sistemas estelares deste tipo à espera de serem descobertos nos dados do Kepler .

"Se ninguém até agora tinha visto este, então pode haver muitos mais que ninguém viu", concluiu Kruse.

Fonte da notícia: http://www.washington.edu/news/2014/04/21/upside-down-planet-reveals-new-method-for-studying-binary-star-systems/