Iluminando um caminho para o Planeta Nove

A busca pelo Planeta Nove – um hipotético nono planeta em nosso sistema solar – pode se resumir a localizar as trilhas orbitais mais tênues em um canto incrivelmente escuro do espaço.

Isso é exatamente o que os astrônomos de Yale Malena Rice e Gregory Laughlin estão tentando com uma técnica que coleta a luz espalhada de milhares de imagens do telescópio espacial e identifica caminhos orbitais para objetos previamente não detectados.

“Você realmente não pode vê-los sem usar este tipo de método. Se o Planeta Nove estiver lá fora, será incrivelmente escuro”, disse Rice, principal autora de um novo estudo que foi aceito pelo The Planetary Science Journal .

Rice, um Ph.D. estudante em astronomia e bolsista de pesquisa de pós-graduação da National Science Foundation, apresentou os resultados em 27 de outubro na reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da American Astronomical Society.

A possibilidade de um nono planeta no sistema solar da Terra, localizado além da órbita de Netuno, ganhou força entre os astrônomos nos últimos anos, quando eles examinaram as curiosas órbitas de um aglomerado de pequenos objetos gelados no Cinturão de Kuiper. Muitos astrônomos acreditam que o alinhamento desses objetos – e suas trajetórias – apontam para a influência de um objeto invisível.

Embora a grande maioria da luz observada nos planetas do sistema solar seja luz refletida, a quantidade de luz solar refletida cai drasticamente para um planeta tão distante como o Planeta Nove, provavelmente 12 a 23 vezes mais distante do Sol que Plutão.

Se existisse, o Planeta Nove seria uma chamada super-Terra. Teria cinco a 10 vezes a massa da Terra, estaria localizado centenas de vezes mais distante do Sol do que a Terra e 14 a 27 vezes mais distante do Sol do que Netuno, disse Laughlin, autor sênior do novo estudo e professor de astronomia na Faculdade de Letras e Ciências.

“Esta é uma região do espaço quase totalmente inexplorada”, disse Laughlin.

Para detectar objetos que de outra forma seriam indetectáveis, Rice e Laughlin empregam um método chamado “deslocamento e empilhamento”. Eles “deslocam” imagens de um telescópio espacial – como mover uma câmera enquanto tira fotos – ao longo de conjuntos predefinidos de caminhos orbitais em potencial. Em seguida, eles “empilham” centenas dessas imagens de uma forma que combina sua luz fraca.

De vez em quando, a luz revela o caminho de um objeto em movimento , como um asteróide ou um planeta.

Rice disse que o deslocamento e o empilhamento foram usados ​​no passado para descobrir novas luas do sistema solar. É a primeira vez que é usado em grande escala para pesquisar uma ampla área do espaço. As imagens que ela e Laughlin usaram vieram do Transiting Exoplanet Survey Satellite, um telescópio espacial normalmente usado para procurar planetas fora do nosso sistema solar.

Os pesquisadores testaram seu método procurando sinais de luz de três objetos trans-netunianos (TNOs) conhecidos. Em seguida, eles conduziram uma busca cega de dois setores no sistema solar externo que podem revelar o Planeta Nove ou quaisquer objetos do cinturão de Kuiper não detectados anteriormente – e detectaram 17 objetos em potencial.

“Se apenas um desses objetos candidatos for real, isso nos ajudaria a entender a dinâmica do sistema solar externo e as propriedades prováveis ​​do Planeta Nove”, disse Rice. “É uma informação nova e atraente.”

Ela está atualmente trabalhando com o ex-pós-doutorando de Yale Songhu Wang, um membro do corpo docente da Universidade de Indiana, para verificar os 17 candidatos usando objetos de telescópios terrestres.

Laughlin disse que o uso bem-sucedido de deslocamento e empilhamento em escala limitada abrirá o caminho para um levantamento em larga escala do sistema solar externo , o que é particularmente atraente dada a possibilidade de encontrar um novo planeta.

“Devemos seguir todas as pistas para descobrir mais informações”, disse Laughlin.

Rice disse que continua “agnóstica” sobre a existência do Planeta Nove e quer se concentrar nos dados. “Mas seria lindo se estivesse lá fora”, disse ela.