Estas oscilações, imperceptíveis a olho nu, podem constituir a impressão digital gravitacional de um planeta que ninguém alguma vez observou
Uma equipa de astrónomos identificou aquilo que considera serem 27 «planetas candidatos» em órbita de sistemas estelares binários, recorrendo a um novo método de deteção radical.
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Em vez de procurarem um planeta a passar à frente de uma estrela, forma habitual de detetar novos corpos de tipo planetário, conhecida como método do trânsito, os investigadores analisaram pequenas variações no momento em que duas estrelas se eclipsam uma à outra.
Estas minúsculas variações no tempo dos eclipses podem revelar a influência gravitacional de um planeta invisível que orbita o sistema.
O estudo, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e liderado por Margo Thornton, doutoranda na Universidade de New South Wales e investigadora do Instituto SETI, analisou dados do satélite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), da NASA.
Uma forma diferente de encontrar planetas
A maioria dos planetas «circumbinários» — planetas que orbitam duas estrelas, como na icónica cena do pôr do sol duplo em Tatooine, o planeta fictício de Star Wars: Uma Nova Esperança, da trilogia original — é detetada quando passa à frente de uma das estrelas e faz diminuir o seu brilho.
Mas isso só funciona se o sistema estiver perfeitamente alinhado com a Terra. Caso contrário, o planeta fica invisível para este método.
O novo estudo explora antes um fenómeno chamado precessão apsidal, uma rotação gradual da órbita de um sistema binário ao longo do tempo.
Quando um planeta orbita um sistema binário, a sua atração gravitacional provoca uma alteração subtil, mas mensurável, no momento dos eclipses que as duas estrelas produzem ao passarem uma diante da outra.
Ao seguir estas pequenas variações de tempo ao longo de anos de dados do telescópio espacial TESS, da NASA, a equipa conseguiu detetar companheiros planetários sem observar diretamente os próprios planetas.
«O cálculo da precessão baseou-se na variação, ao longo do tempo, do argumento do periastron da estrela binária, que pode ser determinado pelo tempo exato dos eclipses primário e secundário», explicam os autores do estudo.
Descobertas da equipa de investigação
A equipa estudou 1 590 sistemas estelares binários eclipsantes. Em 71 deles encontrou sinais de alterações orbitais que não podiam ser explicadas apenas pelos efeitos físicos conhecidos.
Em 36 casos, algo mais parecia estar na origem do efeito e, em 27 desses sistemas, a explicação mais provável é a presença de um objeto de dimensão comparável à de um planeta.
Alguns orbitam estrelas grandes e quentes, em torno das quais os planetas são normalmente muito difíceis de detetar com os métodos tradicionais.
Até agora, tinham sido confirmados apenas cerca de 18 planetas circumbinários, o que torna esta uma descoberta particularmente rara.
Porque é importante a descoberta destes novos planetas
A descoberta, e o método que a tornou possível, são relevantes porque podem conduzir à identificação de muitos mais planetas que escapam às técnicas atuais, sobretudo em sistemas mais complexos.
Dá também aos cientistas uma perspetiva mais ampla sobre como se formam e sobrevivem os planetas em sistemas com duas estrelas.
«Os resultados deste trabalho vão permitir testar de forma robusta as teorias de formação, restringir os cenários de migração e compreender a evolução a longo prazo dos sistemas circumbinários», prossegue o estudo.
Os investigadores salientam ainda que a amostra representa apenas uma pequena fração dos binários eclipsantes conhecidos, sublinhando que «a amostra que analisámos era apenas uma pequena fração dos 2 milhões de EBs do catálogo Gaia».
Sugerem que alargar a pesquisa a todo o conjunto de dados e combiná-la com séries temporais de observação mais longas do TESS poderá revelar muitos mais sistemas no futuro.