A gente pode ter descoberto um planeta em outra galáxia, mas como provar?

Eu acho impressionante como o estudo de formação de planetas ao redor de outras estrelas avançou nos últimos anos. Em 1995, Michel Mayor e Didier Queloz encontraram o primeiro planeta orbitando outra estrela "normal" na galáxia. Pela descoberta, receberam o prêmio Nobel de Física em 2019.

Hoje, já são mais de 4800 exoplanetas confirmados —ou seja, planetas que orbitam estrelas além do Sol. Um progresso e tanto em menos de 30 anos.

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É um trabalho árduo, e que depende fortemente do avanço tecnológico. A maioria destes 4.800 planetas foi descoberta pela técnica do trânsito planetário, ou seja, a diminuição da luz de uma estrela quando o planeta passa em sua frente.

O grande problema aqui é o desafio observacional.

Para se ter uma ideia, as estrelas ao redor das quais buscamos planetas têm o brilho equivalente a uma lâmpada caseira a 10 mil quilômetros de distância. E estamos buscando uma variação neste brilho de aproximadamente 0,01%. Apenas os mais sensíveis telescópios espaciais são capazes deste feito.

Pior, esses números valem apenas para estrelas na nossa vizinhança galáctica, a cerca de 1.000 anos-luz. Para estrelas em outras galáxias, a milhões de anos-luz de distância, a tarefa parece impossível.

Mas cientistas estão acostumados a lidar com tarefas impossíveis, usando sua criatividade para tentar resolver problemas aparentemente insolúveis.

Foi exatamente assim que começou o trabalho de Rosanne Di Stefano, da Universidade Harvard, e seus colaboradores. Ela teve uma ideia inovadora: usar as binárias de raios-X para procurar planetas.

Binárias de raios-X são pares de astros compostos por uma estrela normal e outra que já morreu, tendo se convertido em um objeto compacto como uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

O objeto compacto "suga" o material de sua companheira, emitindo grandes quantidades de energia na forma de raios-X.

Essa emissão de raios-X é muito mais brilhante que a emissão luminosa de uma estrela regular —mas um planeta passando na frente bloqueia a radiação da mesma forma.

A princípio, basta então encontrar essa diminuição da luz de uma binária para se ter o indício da presença de um planeta, e foi isso que a equipe encontrou na Galáxia do Redemoinho (M51), a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância, indicando um planeta de tamanho semelhante a Saturno no sistema.

O candidato a planeta foi então apelidado de M51-ULS-1b.

Digo "a princípio" porque na prática o problema é ainda mais complicado.

Outros objetos, como nuvens de gás e anãs vermelhas, poderiam gerar um sinal semelhante, e os cientistas tiveram de se debruçar sobre os dados, gerando modelos de como outro tipo de astro poderia obscurecer a luz da binária.

Nenhum dos modelos alternativos concordava com as observações, reforçando a ideia de que um planeta seria o responsável pelo obscurecimento.

Infelizmente, não é fácil confirmar a descoberta.

Com um período orbital de quase 70 anos, vai levar ainda muito tempo para observar o trânsito novamente, o que não deixaria dúvidas de que a descoberta não foi um acidente observacional.

Di Stefano argumenta, no entanto, que a potencial descoberta abre novas portas para o estudo de exoplanetas extragalácticos.

Com uma busca mais aprofundada nos dados já existentes de observatórios de raios-X, assim como o acúmulo de novas observações, seria possível em breve estudar uma variedade de populações de planetas do tipo e investigar em detalhes suas propriedades físicas.