Astrónomos medem pela primeira vez a massa e a distância de um planeta errante

Nem todos os planetas têm a sorte de viver num bairro como o nosso Sistema Solar - alguns estão condenados a vaguear sozinhos pelo cosmos. Agora, pela primeira vez, astrónomos conseguiram determinar a massa e a distância de um destes planetas errantes.

Um planeta errante perto do centro da Via Láctea

Este mundo isolado tem cerca de um quinto da massa de Júpiter e encontra-se a pouco menos de 10.000 anos-luz da Terra, na direcção do centro da nossa galáxia. Um tamanho assim aponta para que, muito provavelmente, tenha nascido integrado num sistema planetário e, mais tarde, tenha sido expulso numa espécie de “biliarda” gravitacional.

Microlente gravitacional: como se detectam planetas errantes

Por serem pequenos e pouco luminosos, estes planetas errantes não podem ser observados directamente. Em vez disso, os astrónomos tendem a detectá-los pelos efeitos que exercem sobre a luz distante. Quando passam entre nós e um objecto brilhante no fundo, como uma estrela, a influência gravitacional do planeta funciona como uma lente, ampliando ou distorcendo a luz por um curto período.

Para calcular a massa de um objecto que actua como lente, em geral é necessário saber a que distância ele está - e um planeta a viajar sozinho oferece poucos indícios de contexto, o que torna difícil determinar a sua distância.

O papel do Telescópio Espacial Gaia e de observações coordenadas

Desta vez, no entanto, a equipa teve sorte. O evento inicial de microlente foi detectado de forma independente por vários telescópios terrestres no Chile, na África do Sul e na Austrália a 3 de Maio de 2024. Além disso, foi registado seis vezes ao longo de um período de 16 horas pelo agora desactivado Telescópio Espacial Gaia.

Aqui está o ponto decisivo: no momento do evento de microlente, o Gaia encontrava-se a 1,5 milhões de quilómetros da Terra, o que lhe deu uma perspectiva do céu ligeiramente diferente da dos telescópios no solo. A luz da estrela chega a cada observador em momentos distintos.

Isso permitiu aos astrónomos estimar a distância ao objecto lente - de forma semelhante à maneira como o nosso cérebro infere distâncias a partir de dois pontos de vista ligeiramente deslocados, fornecidos pelos dois olhos - e, por extensão, calcular a sua massa.

Distância e massa: 9,785 anos-luz e 22 por cento da massa de Júpiter

Com base nas medições, a equipa concluiu que o planeta se encontra a cerca de 9,785 anos-luz da Terra e tem uma massa de aproximadamente 22 por cento da de Júpiter.

Num artigo de perspectiva relacionado, o astrofísico Gavin Coleman, da Queen Mary University of London, defende que esta técnica poderá ser particularmente útil no estudo de planetas errantes após o lançamento, em 2027, do Nancy Grace Roman Space Telescope.

"Este resultado demonstra como observações coordenadas podem ultrapassar dificuldades na determinação tanto da posição como da massa de um planeta errante e melhorar a compreensão de como estes planetas se formam", afirma Coleman.

O novo telescópio, de grande potência, irá observar vastas áreas do céu 1.000 vezes mais depressa do que o Hubble Telescope, aumentando as probabilidades de apanharmos outro evento de lente gravitacional como este.

A investigação foi publicada na revista Science.