Um par de astrônomos pesquisando dados da sonda Kepler descobriu o primeiro exomoon. A lua está no sistema Kepler 1625 a cerca de 8.000 anos-luz de distância, na constelação de Cygnus. Ela orbita o gigante gasoso Kepler 1625b e, ao contrário de todas as luas do nosso Sistema Solar, esta é uma "lua de gás".
Foi apenas uma questão de tempo até encontrarmos um exomoon. Encontramos milhares de exoplanetas, graças principalmente à sonda Kepler. E onde há planetas, podemos esperar luas. Mas mesmo que parecesse inevitável, o primeiro show confirmado ainda é emocionante.
O exomoon é muito diferente do que vemos em nosso próprio sistema solar. Ele orbita um gigante gasoso várias vezes maior que Júpiter, chamado Kepler 1625b. Evidências preliminares indicam que a própria lua, chamada Kepler 1625b I, é uma lua gasosa e tem o tamanho de Netuno. Nada disso existe em nosso sistema.
"Um aspecto chocante do sistema é a enorme escala dele." - do jornal, Teachey e Kipping, 2018.
Aqui é onde alertamos nossos leitores. A rigor, os astrônomos descobriram evidências da lua. Sua existência ainda precisa ser confirmada. Mas como os cientistas são cautelosos por natureza, é uma aposta segura que observações adicionais confirmarão que estão lá.
"Se confirmado, esse achado pode abalar completamente nossa compreensão de como as luas são formadas e do que elas podem ser feitas". - Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas da NASA.
Alex Teachey e David Kipping são astrônomos da Universidade de Columbia. Eles descobriram a lua nos dados do Kepler que estavam analisando. Eles se concentraram em 284 exoplanetas descobertos por Kepler que estavam orbitando suas estrelas em órbitas largas. Uma órbita ampla é aquela que dura mais de 30 dias e são considerados os melhores lugares para encontrar exótons em potencial. Eles encontraram uma anomalia nos 284 exoplanetas que sugeriam a presença de um exomônio.
Depois que o planeta completou seu trânsito de 19 horas, houve um segundo mergulho no brilho da estrela. Este mergulho é consistente com a lua, tornando-o o primeiro exomoon já observado.
"Vimos pequenos desvios e oscilações na curva de luz que chamou nossa atenção." - David Kipping, Universidade de Columbia.
"Esta descoberta intrigante mostra como as missões da NASA trabalham juntas para descobrir mistérios incríveis em nosso cosmos", disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas da NASA na sede da NASA, Washington, DC. como as luas são formadas e do que elas podem ser feitas. ”
"Foi definitivamente um momento chocante ver a curva de luz do Hubble." - David Kipping, Universidade de Columbia.
Depois que encontraram a anomalia nos dados do Kepler, eles usaram o Hubble para dar outra olhada. O par passou 40 horas no Hubble obtendo dados mais precisos sobre a luz da estrela-mãe. Depois de observar o próprio planeta transitar em frente à estrela, eles viram o mesmo segundo mergulho que Kepler, 3,5 horas após o trânsito do planeta.
"Vimos pequenos desvios e oscilações na curva de luz que chamou nossa atenção", disse Kipping.
Os dois astrônomos ficaram sem tempo antes que pudessem observar o trânsito completo da lua, mas viram outra coisa. O trânsito do planeta ocorreu mais de uma hora antes do previsto. Isso é consistente com o planeta e a lua orbitando um centro de gravidade comum. Isso faria o planeta oscilar da mesma forma que a Terra oscila como a Lua orbita a Terra.
"Uma lua companheira é a explicação mais simples e mais natural para o segundo mergulho na curva da luz e o desvio no tempo da órbita", explicou Kipping. “Foi definitivamente um momento chocante ver a curva de luz do Hubble, meu coração começou a bater um pouco mais rápido e eu fiquei olhando a assinatura. Mas sabíamos que nosso trabalho era manter a cabeça nivelada e essencialmente assumir que era falso, testando todas as maneiras possíveis pelas quais os dados poderiam estar nos enganando. ”
Há boas razões para ter cuidado com a conclusão da lua. Um segundo planeta não detectado poderia ser responsável. É possível que um segundo planeta esteja lá, mas o Kepler não consiga detectá-lo.
O planeta e sua lua estão na zona habitável da estrela, o que significa que a água líquida pode estar presente. Mas, infelizmente, o planeta é um gigante gasoso e a lua é uma lua gasosa. Nenhuma vida como a conhecemos poderia existir lá.
O casal de astrônomos publicou seu artigo na revista Science Advances. Eles dizem que não apenas a lua é uma lua gasosa, alheia ao nosso Sistema Solar, mas também é comparável em tamanho a Netuno. É muito maior do que qualquer lua no nosso sistema. A dupla diz que a existência desta lua pode gerar novas idéias sobre como os sistemas planetários se formam e como as luas se formam.
As origens do Exomoon: um objeto capturado?
Os astrônomos pensam que as luas se formam a partir da poeira que resta da formação do planeta. (Embora a Lua da Terra possa ter se formado de maneira diferente.) Mas o Kepler 1625b e sua lua são mundos gasosos, portanto, algum outro mecanismo de formação deve estar em funcionamento.
A órbita do exomoon pode ser inclinada em cerca de 45 graus em relação ao plano orbital do planeta. Se for esse o caso, é semelhante à lua de Netuno, Tritão. Mas os astrônomos pensam que Tritão é um Objeto do Cinturão de Kuiper capturado (KBO), em vez de uma lua formada do mesmo pó que Netuno. É possível que o Kepler 1625b I seja um objeto capturado e não uma lua clássica. Mas no estudo, os dois astrônomos usam cautela para chegar a essa conclusão. É tudo bastante preliminar neste momento.
Ao longo da conclusão do artigo, os dois astrônomos pedem cautela. Eles estão satisfeitos com a precisão de seus dados, especialmente com os dados subsequentes do Hubble. E eles estão satisfeitos que sua interpretação seja rigorosa. O problema é a improvabilidade da descoberta em comparação com qualquer coisa que sabemos. Esta é uma descoberta totalmente nova.
Em sua conclusão, os dois astrônomos afirmam que “Esta é uma análise complicada e envolvida, em que um efeito menor inexplicado ou um artefato anômalo pode potencialmente mudar nossa interpretação. Em suma, são as incógnitas desconhecidas que não podemos quantificar. Essas reservas existem porque essa seria uma detecção inédita - o primeiro exemplo. Eles continuam dizendo que as primeiras reivindicações do exoplaneta foram recebidas com grande ceticismo por serem tão novas.
Existem quase 200 luas em nosso Sistema Solar, e isso ocorre em um sistema com apenas 8 planetas principais. Nem todos os planetas têm luas, mas a média matemática ainda é de 25 luas por planeta. Assim, com quase 4000 exoplanetas descobertos, a matemática está do nosso lado.
Mesmo que isso não seja um exomoon, os astrônomos continuarão encontrando outros exomaons candidatos. O telescópio James Webb terá algo a dizer sobre a pesquisa. Suas poderosas capacidades de observação iniciarão rapidamente a busca por planetas e luas em torno de outras estrelas.
É apenas uma questão de tempo até encontrarmos uma.
- Comunicado de imprensa do Hubble: "Astrônomos encontram a primeira evidência de possível lua fora do nosso sistema solar"
- Trabalho de Pesquisa: “Evidências para um grande exômo orbitando Kepler-1625b”
