Um planeta gigante gasoso além do Sol oscila enquanto orbita a sua estrela, indicando aos astrónomos que está a ser orbitado pela sua própria lua. Para tornar esta descoberta duvidosa ainda mais notável, se esta lua existisse, seria absolutamente massiva, comparável a metade da massa de Júpiter. Isso tornaria o plano do Sistema Solar milhares de vezes maior do que qualquer lua que orbita – tão grande que poderia fazer os astrónomos repensarem o que é uma lua.
Um planeta solar extra, ou “extraterrestre”, suspeito de hospedar esta exolua massiva é HD 206893 B, um gigante gasoso com 28 vezes a massa. Quinta-feiraEle orbita uma jovem estrela localizada a 133 anos-luz da Terra. A equipe por trás desta pesquisa descobriu sinais de uma possível exolua enquanto examinava HD 206893 B com o instrumento Gravity. Um telescópio muito grande (VLT) está localizado na região do deserto do Atacama, no norte do Chile.
“O que descobrimos é que HD 206893 B não segue apenas uma órbita suave em torno da sua estrela. Além desse movimento, apresenta uma pequena mas mensurável ‘oscilação’ de vaivém. Esta oscilação dura cerca de nove meses e tem uma magnitude comparável à distância Terra-Lua,” disse o líder da equipa e astrónomo Quentin Kcomral, da Universidade de Cambridge. “Este tipo de sinal é exatamente o que se espera quando o objeto está sendo puxado por uma companheira invisível como uma grande lua, tornando este sistema um candidato particularmente interessante para hospedar uma exolua.”
O instrumento GRAVITY permitiu à equipa utilizar uma técnica chamada astrometria, que mede com precisão as posições das estrelas e de outros corpos astronómicos ao longo do tempo. Isto permite aos astrónomos detectar pequenas perturbações em movimento resultantes da “atracção” gravitacional de um corpo invisível.
“Esta técnica já foi usada para medir as órbitas longas e lentas de exoplanetas massivos e anãs marrons, onde observações espaçadas de vários anos são suficientes”, disse Krall. “No nosso estudo, avançámos esta abordagem observando em escalas de tempo muito curtas, de dias a meses. O que descobrimos é que HD 206893 B não segue apenas uma órbita suave em torno da sua estrela. Além desse movimento, apresenta pequenos mas mensuráveis ’saltos’ de vaivém.”
O resultado desta investigação é a hipótese de um corpo companheiro que orbita HD 206893 B a cada nove meses a uma distância de cerca de um quinto da distância entre a Terra e o Sol. A órbita desta possível exolua está inclinada cerca de 60 graus em relação ao plano orbital do seu planeta-mãe, indicando que alguma forma de interação perturbou o sistema em algum momento da sua história.
É claro que esta exolua é de facto invulgar e, se confirmada, a sua maior massa é 40% da de Júpiter, ou nove vezes a massa do gigante gelado. Netuno! É tão grande que põe em causa a própria definição da palavra “lua”.
“Em nosso sistema solar, temos a maior lua GanimedesIsso ainda é muito pequeno comparado ao que assumimos aqui. “Ganimedes é milhares de vezes menos massivo que Netuno, então há uma enorme lacuna de massa entre as maiores luas que conhecemos e este potencial candidato a exolua”, disse Krall.
“Isto naturalmente levanta a questão de saber se tal objeto deveria ser chamado de lua. Nessas massas, a distinção entre uma lua massiva e uma companheira de massa muito baixa torna-se confusa. No entanto, não existe atualmente uma definição oficial de exolua e, na prática, os astrónomos geralmente referem-se a um planeta ou companheiro subestelar como uma lua.”
Embora os astrônomos acreditem que muitas exoluas tenham sido detectadas no passado, todas essas detecções potenciais são controversas. Portanto, a equipe espera que a exolua de HD 206893 B seja oficialmente confirmada.
“As exoluas são difíceis de detectar porque produzem sinais muito pequenos em comparação com os planetas, e esses sinais dependem muito da técnica de observação e da geometria do sistema,” explicou Krall.
O método mais bem-sucedido para detectar exoplanetas é o método de trânsito, que mede a queda na luz que ocorre quando um planeta passa, ou “trânsito”, pela face de sua estrela-mãe.
No entanto, esta técnica não teve tanto sucesso na detecção de exoluas.
“O método de trânsito – a técnica mais bem-sucedida para a detecção de exoplanetas – pode, em princípio, detectar luas comparáveis às maiores luas de Júpiter. No entanto, é muito sensível a planetas que orbitam muito perto das suas estrelas, e estudos teóricos sugerem que é improvável que tais planetas próximos sustentem luas grandes por muito tempo.
“A astronomia, a técnica que utilizamos, é sensível a planetas que orbitam luas de longo período ou estrelas companheiras distantes das suas estrelas. Isto é particularmente promissor para detectar exoluas em regiões onde se espera que sejam estáveis.
Além de confirmar com segurança a existência desta exolua, Krall e colegas pensam que esta investigação e a técnica que utilizaram definirão o mapa futuro para a descoberta de exoluas noutros sistemas planetários.
“É importante lembrar que estamos vendo apenas a ponta do iceberg”, concluiu Krall. “Como os primeiros exoplanetas descobertos foram os mais massivos que orbitam muito perto das suas estrelas – e porque são os mais fáceis de detectar – espera-se que as primeiras exoluas que identificamos sejam os exemplos mais massivos e extremos.
“À medida que as técnicas de observação melhoram, as nossas definições e compreensão do que é a Lua irão quase certamente evoluir.”
A pesquisa da equipe está disponível como um artigo pré-revisado por pares no site do repositório arXive aceito para publicação em Astronomia e Astrofísica
