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Os dados do TESS já podem conter uma pista para o misterioso planeta nove

Parece haver algo grande à espreita nos confins do Sistema Solar, mexendo com as órbitas de algumas das rochas do Cinturão de Kuper, passando por Netuno. Alguns astrônomos acreditam que é um planeta, cerca de cinco vezes a massa da Terra. Eles chamam de Planeta Nove. Mas encontrar esse objeto potencial não é tão simples. A partir daqui, pareceria extremamente pequeno e fraco, e nem sabemos para onde devemos olhar. Os astrônomos estão pesquisando (e encontrando outras coisas realmente legais no processo), mas é um trabalho lento e meticuloso.

De acordo com um novo artigo, no entanto, poderia haver outra maneira: o Transess Exoplanet Survey Satellite da NASA (TESS). E é possível que o planeta já tenha sido observado e oculto nos dados do TESS. Você pode estar pensando "é um telescópio de caça ao planeta", mas procurar planetas muito distantes e procurar planetas relativamente próximos são duas coisas diferentes. O TESS procura exoplanetas usando o método de trânsito. Ele olha fixamente para seções do céu por longos períodos, procurando mergulhos fracos e regulares à luz das estrelas causados por planetas em órbita entre nós e a estrela (o que é conhecido como trânsito).

No caso do Planeta Nove, seria impossível detectar seu trânsito, porque não passaria entre o TESS e o Sol. E uma única exposição não revelaria um objeto tão fraco quanto o Planeta Nove. No entanto, a maneira como o TESS olha fixamente para seções do céu por longos períodos pode ser combinada com uma técnica de astronomia chamada rastreamento digital.

Para revelar quedas de trânsito, o TESS tira muitas fotos de um campo de visão. Se você empilhar essas imagens, os objetos fracos podem se tornar muito mais brilhantes, revelando objetos que, de outra forma, seriam ocultos. Como o Planeta Nove é um objeto em movimento, apenas empilhar as imagens não revelaria necessariamente o planeta. É aqui que você precisa adivinhar um pouco para calcular uma órbita estimada do objeto e mudar as exposições para o centro da sua posição estimada - e empilhar as imagens.

"Para descobrir novos objetos, com trajetórias desconhecidas", escreveram os pesquisadores em seu artigo, "podemos tentar todas as órbitas possíveis!"

Apenas alimente suas imagens e correções de órbita e paralaxe (o TESS tem uma órbita altamente elíptica ao redor da Terra, para que a linha de visão seja deslocada à medida que ela se move) em um programa de software e aguarde os resultados. Parece uma abordagem de dispersão, mas pode realmente funcionar. Por exemplo, o rastreamento digital com o Telescópio Espacial Hubble foi usado para descobrir vários objetos além de Netuno.

A próxima pergunta é se o TESS é poderoso o suficiente para detectar o planeta. Mas há uma maneira de testar isso também. Os modelos sugeriram que o Planeta Nove tem uma magnitude aparente - ou seja, o brilho visto da Terra - entre 19 e 24. Existem alguns objetos trans-netunianos em órbita conhecidos que têm magnitudes aparentes dentro desse intervalo - Sedna (20,5 a 20,8), 2015 BP519 (21.5) e 2015 BM518 (21.6).

Então, a equipe usou o rastreamento digital para resolver cada um desses três objetos... e todos os três apareceram claros como um cristal de baixa resolução realmente distorcido. Mas ainda identificável. Você pode vê-los na imagem acima: Da esquerda, é Sedna, 2015 BP519 e 2015 BP518. As imagens foram mostradas em negativo para facilitar a visualização dos objetos. Hipoteticamente, o TESS deve ser capaz de ver qualquer objeto em torno dessas magnitudes. O que significa, disseram os pesquisadores, que também deve ser capaz de ver o Planeta Nove. Pode até já estar lá nos dados - ainda não o encontramos. Você precisaria testar todas as órbitas possíveis, o que poderia exigir muita computação. Então... Alguém tem um supercomputador de reposição?