David Kipping não encontrou o que procurava. No entanto, ele está longe de ter chegado ao fim de sua pesquisa – muito pelo contrário. (Fonte da imagem: Adobe Firefly, IA generativa)
Quando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) olhou para longe em 25 de outubro de 2024, houve uma sensação. Porém, podemos vivenciar grandes momentos da ciência. Uma equipe liderada pelo astrônomo David Kipping não encontrou nada.
Por trás do paradoxo percebido está um excelente exemplo de ciência. Contaremos como a busca que já dura quase 16 anos falhou, mas ainda brilha nos momentos mais sombrios.
Exoluas: Raridades de Pesquisa
Se você olhar para o nosso sistema solar, verá as seguintes estruturas, da maior para a menor:
- o sol (99,8 por cento da massa do sistema solar está dentro dele)
- planetas, especialmente gigantes gasosos (eles contêm a maior parte dos 0,2 por cento restantes)
- muitas luas, incluindo uma em órbita em torno de um terceiro planeta (Terra)
- incontáveis pedaços de rocha, metal e gelo (cometas, asteróides)
Temos pesquisado o cosmos a partir da Terra há mais de 30 anos. Descobrimos muitas estrelas e também conhecemos alguns chamados exoplanetas em torno de estrelas alienígenas.
Mas o que ainda falta hoje: exoluas. Eles estão garantidos lá. Existem mais de 400 pessoas orbitando suas contrapartes no sistema solar. A maioria deles pode ser encontrada em Saturno, com um total de 274. Mas devido ao seu pequeno tamanho e massa em comparação com os seus homólogos planetários, eles escaparam à nossa visão durante décadas.
Em contraste, sabemos mais sobre exo-asteróides e cometas do que sobre a Lua. Parece estranho, mas em contraste com eles, encontramos agora três dos primeiros: 2I/Borisov (cometa), 1I/ʻOumuamua (asteróide) e 3I/Atlas (cometa).
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Mostramos a trajetória do cometa interestelar 3I/Atlas usando o Universe Sandbox
A oportunidade de vida de um pesquisador
David Kipping tem procurado exoluas como astrónomo há quase vinte anos e recentemente encontrou-se quase no seu destino, um farol de esperança: Kepler-167e. A distância é de aproximadamente 1.100 anos-luz, é considerado um gigante gasoso semelhante a Júpiter (cerca de um raio dez vezes o raio da Terra). Ele e sua equipe suspeitaram que havia uma lua em órbita com um raio cerca de duas vezes maior que o da Terra.
Dados disponíveis e relativamente imprecisos sugerem completar uma órbita a cada três anos. Com base em tudo o que conseguiu calcular usando instrumentos e observatórios antigos, ele solicitou o tempo no Telescópio Espacial James Webb. Isto foi certamente um sucesso e, de facto, ele recebeu 60 horas – um longo período num telescópio muito procurado.
A sua tarefa no final de outubro de 2024 é detectar o enfraquecimento marginal da luz refletida pelo gigante gasoso à medida que a lua passa, vista de nós. Este método foi comprovado para corpos celestes maiores, de modo que centenas de exoplanetas foram revelados pelo escurecimento das suas estrelas.
Kipping tem trabalhado em uma técnica semelhante desde 2011, mas apenas o JWST tem o poder e a resolução necessários no papel para gerar imagens de eventos distantes e ao mesmo tempo invisíveis.
Som, lua ou mancha solar?
Com os dados no computador, depois da euforia inicial, a situação virou uma aula científica. A explosão de dados JWST é muito rápida. Há sinais claros de um “forte sinal de exolua”, o que significa: no horário calculado, a luz está diminuindo, conforme o esperado.
Porém, após uma análise mais detalhada, com certeza, surgem dúvidas porque existem diversas possibilidades – dependendo de como processar os dados matematicamente:
- lua
- manchas solares
- Correr
Um terceiro ponto surge da sensibilidade do sensor de luz do JWST. Porque você não pode imaginar o sinal chegando a uma distância tão clara e limpa. O tesouro de dados que procuramos está sempre enterrado em muitas capturas acessórias que precisam ser limpas primeiro.
Links para conteúdo do YouTube
O que procuram desaparecerá em anos-luz, na sombra de gigantes gasosos e estrelas brilhantes. Não é por acaso que achamos muito difícil distinguir a pequena lua do pôr do sol.
No final, Kipping e a sua equipa foram confrontados com uma decisão: mesmo que conseguissem revelar suficientemente o suposto trânsito lunar do véu óptico, a explicação mais igualmente razoável permanece: mancha solar. Se um planeta passou à sua frente durante a sua observação, a curva de luz também cairá desta forma.
No final, eles decidiram o que consideravam o único caminho viável, até mesmo doloroso para os humanos, como explica o professor em um vídeo do YouTube: Eles apresentaram os dados detalhadamente no artigo, como haviam planejado de qualquer maneira, mas chegaram a uma conclusão preocupante:
As evidências obtidas a partir de valores medidos não são suficientes para relatar a descoberta da primeira exolua da história da humanidade.
Se você quiser ler a abordagem de Kipping para essa falha com mais detalhes, você pode encontrar uma pequena coluna sobre o assunto aqui:
Uma lição para a próxima tentativa
No entanto, há uma esperança razoável de que simplesmente tenhamos tropeçado nisso – a busca por exoluas não está no fundo, muito pelo contrário. Porque Kipping e sua equipe estão confiantes de que aprenderam com seus erros – a próxima busca será mais bem-sucedida. Agora você sabe o que considerar ao planejar um programa de observação com o JWST.
A próxima tentativa está prevista para começar em cerca de dois anos, em outubro de 2027. Porém, eles terão que aplicar o tempo de uso do instrumento científico que mais interessa à humanidade: o JWST.
Novos dados preenchem as lacunas e são importantes para distinguir ruídos e imprecisões de padrões reais. Eventualmente, a primeira exolua poderá emergir da sombra da sua companheira, a mais de 1.000 anos-luz de distância.
