No início dos anos 1990, a história planetária foi feita. Em 1992, dois astrônomos, Alexander Wolszczan e Dale Frail, publicaram um artigo na Nature anunciando a descoberta dos primeiros planetas fora do Sistema Solar.
Esses dois planetas extrasolares, ou exoplanetas, foram imediatamente intrigantes. Eram mundos rochosos com 4,3 e 3,9 vezes a massa da Terra, girando em órbita em torno de um tipo de estrela morta conhecida como pulsar de milissegundos, chamada PSR B1257+12, ou Lich para abreviar (Lich é uma poderosa criatura morta-viva no folclore) . Um terceiro exoplaneta com 0,2 vezes a massa da Terra foi confirmado orbitando o pulsar em 1994.
Agora, uma análise de centenas de pulsares revelou que tais exoplanetas são incrivelmente raros – quase desaparecendo.
Os pulsares são bastante raros; apenas cerca de 3.320 são conhecidos na Via Láctea no momento da escrita. Desses, dizem os astrônomos agora, menos de 0,5% provavelmente têm mundos rochosos semelhantes à Terra em órbita. São apenas 16 pulsares.
Os pulsares de milissegundos são ainda mais raros, com cerca de 550 conhecidos na Via Láctea. Isso torna as primeiras descobertas de exoplanetas da humanidade incríveis.
Todas as estrelas mortas são fascinantes, mas os pulsares adicionam um pouco de estímulo ao fator interessante.
Eles são uma espécie de estrela de nêutrons; esse é o núcleo de uma estrela morta que atingiu o fim de sua vida útil de fusão atômica, ejetou a maior parte de seu material externo e desabou em um objeto cuja densidade só é superada por buracos negros. As estrelas de nêutrons podem ter cerca de 2,3 vezes a massa do Sol, compactadas em uma esfera de apenas 20 quilômetros (12 milhas) de diâmetro.
Um pulsar é uma estrela de nêutrons em rotação que tem feixes de radiação saindo de seus pólos. Tal é a sua orientação que, à medida que o pulsar gira, seus feixes passam pela Terra, fazendo com que a estrela pareça pulsar. Pense em um farol cósmico realmente denso.
E como alguns pulsares têm rotação extremamente rápida – em escalas de milissegundos – esses pulsos de luz também ocorrem em escalas de milissegundos. Para ter uma ideia melhor do que isso significa, você pode ouvir os pulsos pulsares traduzidos em som aqui.
Este é um ambiente bastante extremo. É possível que eles tenham exoplanetas; desde a descoberta de Lich e seus mundos, vários outros pulsares foram descobertos com exoplanetas. No entanto, a maioria desses planetas são gigantes, e aqueles que não são podem ficar um pouco estranhos, como um mundo ultradenso que se acredita ser os restos de uma estrela anã branca canibalizada pelo pulsar.
Uma equipe de astrônomos liderada por Iuliana Nițu, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, queria descobrir o quão comuns são os planetas pulsares. Eles conduziram um levantamento de 800 pulsares monitorados pelo Observatório Jodrell Bank no Reino Unido, procurando por blips no tempo dos pulsos que poderiam indicar a presença de exoplanetas em órbita.
“Pulsares são objetos incrivelmente interessantes e exóticos”, disse Nițu.
“Exatamente 30 anos atrás, os primeiros planetas extrasolares foram descobertos em torno de um pulsar, mas ainda não entendemos como esses planetas podem se formar e sobreviver em condições tão extremas. Descobrir o quão comuns eles são e como eles se parecem é um passo crucial em direção a isso.”
Seus parâmetros de busca foram definidos para encontrar mundos de 1% da massa da Lua até 100 vezes a massa da Terra, com períodos orbitais entre 20 dias e 17 anos. Esses parâmetros de pesquisa teriam detectado o maior dos dois mundos de Lich, Poltergeist e Phobetor, que têm períodos orbitais de 66 e 98 dias, respectivamente.
A equipe descobriu que dois terços dos pulsares em sua amostra são extremamente improváveis de hospedar exoplanetas muito mais pesados que a Terra, e menos de 0,5% provavelmente hospedarão exoplanetas na faixa de massa de Poltergeist e Phobetor.
A presença de exoplanetas semelhantes ao exoplaneta menor do sistema Lich, Draugr, é um pouco mais difícil de avaliar.
Draugr, com sua pequena massa e órbita de 25 dias, não seria detectável em 95% da amostra da equipe, pois se perderia no ruído. Não está claro quantos pulsares provavelmente hospedariam esses mundos minúsculos; ou mesmo se é possível que esses mundos existam fora de um sistema multiplanetário.
Dos 800 pulsares, 15 mostraram sinais periódicos que poderiam ser atribuídos a exoplanetas. No entanto, a equipe acredita que a maioria deles pode ser atribuída à magnetosfera do pulsar. Um pulsar em particular, PSR J2007+3120, parecia um candidato promissor para pesquisas de acompanhamento de exoplanetas.
Isso significa que apenas 0,5% dos pulsares provavelmente têm mundos semelhantes à Terra, concluiu a equipe, o que significa que a probabilidade de tropeçarmos em um planeta distante com um raro pulsar de milissegundo para uma estrela é muito pequena.
A equipe também descobriu que os sistemas pulsares não são tendenciosos em relação a qualquer faixa de tamanho ou massa de exoplanetas. No entanto, quaisquer desses exoplanetas em torno de um pulsar teriam órbitas extremamente elípticas. Isso contrasta fortemente com as órbitas quase circulares observadas no Sistema Solar e sugere que, independentemente de como elas se formaram, o processo foi diferente daquele que produz planetas em torno de estrelas bebês apenas começando sua vida.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
