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Desde que foi lançado, no Natal de 2021, o Telescópio James Webb (JWST), da NASA, já fez uma série de descobertas importantes. No entanto, uma das maiores expectativas em relação ao observatório ainda não foi atendida: a detecção da primeira exolua – um satélite natural de um planeta fora do Sistema Solar. O equipamento ainda não ter encontrado nenhuma, mesmo após quase quatro anos de operação, mostra o quanto esse tipo de descoberta é desafiador.
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Um novo artigo disponível em pré-publicação no servidor arXiv, liderado por David Kipping, da Universidade Columbia, em Nova York, EUA, explica por que essa busca é algo tão complexo, aprofundando a investigação sobre uma possível exolua que há anos intriga os astrônomos. A equipe analisou 60 horas de observações obtidas pelo instrumento NIRSpec do JWST, em busca de sinais que pudessem confirmar essa candidata.
Em resumo:
- A busca pela primeira exolua permanece desafiadora mesmo com da tecnologia do James Webb;
- Novo estudo explica essa dificuldade investigando sinais sugeridos anteriormente;
- Pistas anteriores envolveram gases estranhos indicando possíveis luas invisíveis;
- O exoplaneta Kepler-167e tornou-se alvo promissor embora apresente análises técnicas complexas;
- Processamentos diversos sugeriram sinais posteriormente atribuídos a manchas estelares;
- Pesquisadores planejam novas observações em 2027.
Antes desse estudo, outras pistas já haviam animado a comunidade científica. No caso de WASP-39b, um “Saturno quente”, variações incomuns de sódio e dióxido de enxofre levantaram a hipótese de que uma lua extremamente vulcânica pudesse estar expelindo gases sobre o planeta. Mas tudo se baseava apenas em indícios indiretos.
Uma situação semelhante ocorreu com a anã marrom W1935, que apresenta emissões enigmáticas de metano – algo que uma lua não identificada poderia explicar, embora nenhuma tenha sido detectada até agora.
Exoplaneta semelhante a Júpiter também poderia abrigar várias luas?
A nova investigação se concentrou em Kepler-167e, um planeta considerado ideal para essa busca. Com massa ligeiramente inferior à do maior gigante gasoso do Sistema Solar, ele orbita sua estrela a uma distância comparável ao espaço entre Marte e Júpiter. O sistema, situado a cerca de 1.119 anos-luz na constelação do Cisne, também abriga três super-Terras, o que torna a análise mais desafiadora. E, como o próprio Júpiter possui mais de 70 luas, era plausível imaginar que Kepler-167e também pudesse abrigar algumas.
Para examinar o planeta, os pesquisadores dividiram as 60 horas de observação em seis blocos de dez. Durante esse período, perceberam que as curvas de luz registradas pelo telescópio diminuíam de forma gradual. Essa variação foi atribuída a efeitos do próprio detector, mas, como ocorre em uma velocidade parecida com a de um possível trânsito de exolua, isso dificultou a interpretação dos sinais.
Ainda assim, os pesquisadores processaram os dados de três maneiras diferentes, usando pipelines (rotinas que organizam e tratam automaticamente os dados brutos). Um deles foi criado especialmente para o estudo, enquanto os outros dois – ExoTiC-JEDI e katahdin – já são usados em pesquisas de exoplanetas. Depois, esses resultados foram comparados a quatro modelos matemáticos, que vão de ajustes simples a métodos mais sofisticados capazes de revelar variações muito sutis na luz da estrela.
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Uma exolua ou uma mancha estelar?
Sete das doze combinações entre pipelines e modelos chegaram a sugerir a presença de uma possível exolua. Mas em astronomia, todo sinal precisa ser testado contra explicações alternativas. E foi exatamente isso que levantou a principal dúvida do estudo. Os dados também poderiam representar um evento parecido com uma sizígia (um alinhamento entre lua, planeta e estrela). Porém, ao investigar melhor, os pesquisadores concluíram que o que parecia uma assinatura de exolua poderia ser, na verdade, apenas o planeta passando em frente a uma mancha da própria estrela.
Kepler-167 é considerada uma estrela tranquila, mas estudos anteriores dos telescópios Kepler e Spitzer mostram que ela pode desenvolver manchas grandes o suficiente para causar a queda de brilho observada. Além disso, os cálculos indicaram que a suposta lua teria que ser cerca de 30% maior do que o previsto pelos modelos, o que tornou a hipótese ainda menos convincente.
Com isso, os autores concluíram que a explicação mais provável era mesmo uma mancha estelar, e não uma exolua. É um resultado frustrante, especialmente considerando o esforço para obter tanto tempo de observação no telescópio mais disputado do mundo. Mas esse é o caminho da ciência: nem sempre a resposta esperada aparece.
Mas, a busca continua. A equipe sugere uma nova campanha de observação quando Kepler-167e transitar novamente em outubro de 2027. Não há garantia de que conseguirão o tempo necessário, mas vários outros projetos dedicados à procura de exoluas já estão em andamento. Se elas realmente existem – e tudo indica que sim – é apenas uma questão de tempo até que a primeira seja finalmente confirmada.
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