Chandra deteta sinais de possível planeta em outra galáxia

Chandra deteta sinais de possível planeta em outra galáxia

Podem ter sido detetados pela primeira vez sinais de um planeta a transitar uma estrela fora da Via Láctea. Este resultado intrigante, obtido com o Observatório Chandra de Raios-X da NASA, abre uma nova janela para a procura de exoplanetas a distâncias cada vez maiores.

O possível candidato a exoplaneta está localizado na galáxia espiral Messier 51 (M51), também conhecida como de Galáxia do Redemoinho (Whirlpool Galaxy) devido ao seu perfil característico.

Os exoplanetas são planetas que se situam fora do Sistema Solar. Até agora, os astrónomos descobriram todos os exoplanetas conhecidos, e candidatos a exoplanetas, na Via Láctea, e quase todos a menos de 3000 anos-luz da Terra. Um exoplaneta em M51 estará a aproximadamente 28 milhões de anos-luz de distância, ou seja, será milhares de vezes mais distante do que os da Via Láctea.

“Estamos a tentar abrir um novo campo para descobrir outros mundos, procurando 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 CfA (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian) em Cambridge, Massachusetts, que liderou este estudo publicado a 25 de outubro de 2021 na Nature Astronomy.

Este novo resultado tem por base trânsitos, eventos em que a passagem de um planeta à frente de uma estrela bloqueia parte da luz por ela emitida produzindo uma diminuição no seu brilho. Usando telescópios terrestres e espaciais – como os das missões Kepler e TESS da NASA – os astrónomos procuram normalmente diminuições no brilho da luz óptica, a radiação eletromagnética que os seres humanos podem ver, o que já permitiu a descoberta de milhares de planetas.

Mas, desta vez, Di Stefano e a sua equipa procuraram diminuições no brilho em raios-X, proveniente de binários de raios-X brilhantes. Estes sistemas luminosos contêm normalmente uma estrela de neutrões ou um buraco negro a roubar gás a uma estrela companheira em órbita próxima. O material mais próximo à estrela de neutrões (ou ao buraco negro) torna-se sobreaquecido e brilha em raios-X.

Como a região que produz raios-X brilhantes é pequena, um planeta a passar à sua frente pode bloquear a maior parte ou mesmo todos os raios-X, tornando o trânsito mais fácil de localizar. Este método pode permitir a descoberta de exoplanetas a distâncias muito superiores às possíveis com os atuais estudos de trânsito no óptico – que detetam minúsculas diminuições na luz já que o planeta bloqueia apenas uma pequena fração da estrela.

A equipa usou este método para descobrir o candidato a exoplaneta num sistema binário designado por M51-ULS-1 e localizado em M51. Este sistema binário contém um buraco negro ou uma estrela de neutrões a orbitar uma estrela companheira com cerca de 20 vezes a massa do Sol. O trânsito de raios-X, descoberto usando dados do 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 investigadores estimam que o candidato a exoplaneta em M51-ULS-1 deverá ser aproximadamente do tamanho de Saturno e orbitará a estrela de neutrões ou o buraco negro a uma distância que será cerca de duas vezes a de Saturno ao Sol.

Embora este seja um estudo empolgante, serão necessários dados adicionais para confirmar que se trata de um exoplaneta extragaláctico.Um dos desafios é a órbita do candidato a planeta ser muito grande, o que significa que ele poderá não passar novamente à frente do binário nos próximos 70 anos, frustrando quaisquer tentativas a curto prazo de uma observação de confirmação.

“Infelizmente, para podermos confirmar que estamos a ver um planeta teríamos provavelmente de esperar décadas para observar outro trânsito”, disse Nia Imara, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, coautora do estudo. “E devido às incertezas em relação ao tempo que dura a órbita, não saberíamos exatamente quando observar.”

Poderá o escurecimento ter sido provocado por uma nuvem de gás e poeira que passou à frente da fonte de raios-X? Os investigadores consideram esta uma explicação pouco provável, já que as características do evento observado em M51-ULS-1 não estão em concordância com a passagem de tal nuvem. O modelo de um candidato a planeta é, no entanto, coerente com os dados.

“Sabemos que estamos a fazer uma afirmação impressionante e ousada, por isso esperamos que outros astrónomos a analisem com muito cuidado”, disse Julia Berndtsson, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, coautora do estudo.“Achamos que temos um argumento forte, e é assim que a ciência funciona.”

Se existir um planeta neste sistema, terá tido provavelmente uma história conturbada e um passado violento, onde terá sobrevivido à explosão de supernova que criou a estrela de neutrões ou o buraco negro. O futuro poderá também ser perigoso. Em algum momento, a estrela companheira poderá explodir como uma supernova e atingir mais uma vez o planeta com níveis extremamente altos de radiação.

Di Stefano e a sua equipa procuraram trânsitos de raios-X em três galáxias para lá da Via Láctea, usando tanto o Chandra como o XMM-Newton da ESA.A pesquisa abrangeu 55 sistemas em M51, 64 sistemas em Messier 101 (a galáxia do Cata-Vento) e 119 sistemas em Messier 104 (a galáxia do “Sombrero”), resultando no único candidato a exoplaneta aqui descrito.

Os autores irão investigar os arquivos do Chandra e do XMM-Newton à procura de mais candidatos a exoplanetas em outras galáxias. Estão disponíveis conjuntos substanciais de dados do Chandra para pelo menos 20 galáxias, incluindo M31 e M33 que estão muito mais próximas que M51, permitindo que sejam detetados trânsitos mais curtos. Outra vertente interessante de investigação é procurar trânsitos de raios-X em fontes de raios-X da Via Láctea para descobrir novos planetas mais próximos em ambientes pouco comuns.

Fonte da notícia: NASA

Tradução: Teresa Direitinho

Chandra Sees Evidence for Possible Planet in Another Galaxy

Signs of a planet transiting a star outside of the Milky Way galaxy may have been detected for the first time. This intriguing result, using NASA’s Chandra X-ray Observatory, opens up a new window to search for exoplanets at greater distances than ever before.

The possible exoplanet candidate is located in the spiral galaxy Messier 51 (M51), also called the Whirlpool Galaxy because of its distinctive profile.

Exoplanets are defined as planets outside of our Solar System. Until now, astronomers have found all other known exoplanets and exoplanet candidates in the Milky Way galaxy, almost all of them less than about 3,000 light-years from Earth. An exoplanet in M51 would be about 28 million light-years away, meaning it would be thousands of times farther away than those in the Milky Way.  […] Read the original article at NASA.