O observatório espacial LISA (Laser Interferometer Space Antenna), ainda em desenvolvimento, vai detetar ondas gravitacionais, as pequenas ondulações no espaço-tempo causadas por massas em órbita. Dois estudos liderados por astrofísicos da NASA indicam agora que poderá também revelar uma população nova e única de exoplanetas, ou seja, mundos fora do nosso sistema solar, espalhados pela nossa galáxia.

Os dois artigos foram publicados numa terça-feira na The Astrophysical Journal. O primeiro, assinado apenas por Casey McGrath, analisa o método de deteção e determina as massas planetárias e os períodos orbitais em que funcionaria melhor. O segundo, de McGrath e coautores, estuda como esses planetas poderiam ser confirmados com o Telescópio Espacial James Webb, da NASA.

O que dizem os dois estudos

O alvo são sistemas de duas anãs brancas em órbitas muito apertadas. As anãs brancas são os restos, do tamanho da Terra, de estrelas como o Sol. Segundo a NASA, já se detetaram exoplanetas em torno de algumas anãs brancas isoladas, mas nenhum em torno de um par de anãs brancas. Por isso, as deteções do LISA representariam uma população distinta de exoplanetas.

O método é parecido com o da velocidade radial, que usa luz e já serve para encontrar exoplanetas junto de estrelas próximas. Aí, a gravidade do planeta faz a estrela oscilar, e o espectro da estrela desloca-se para o vermelho ou para o azul (efeito Doppler). Com ondas gravitacionais, um planeta suficientemente massivo faz o par de anãs brancas mover-se, o que acrescenta uma modulação Doppler ao sinal. No LISA, essa modulação surge como bandas laterais, sinais secundários em frequências mais altas e mais baixas do que o sinal principal.

Como um planeta deixa marca no sinal

Os astrónomos estimam que a Via Láctea tenha 10 milhões de sistemas de duas anãs brancas com períodos orbitais inferiores a uma hora. Esperam que o LISA resolva cerca de 10 mil sistemas individuais, além de cerca de 100 binários mistos, com anãs brancas, estrelas de neutrões ou buracos negros. O LISA poderá detetar um planeta com a massa de Júpiter a milhares de anos-luz.

Para confirmar candidatos, a equipa propõe usar a sensibilidade do Webb ao infravermelho, pois um planeta nestes sistemas produz mais luz infravermelha do que a esperada das estrelas. Num sistema de teste a 500 anos-luz, o Webb poderia detetar um planeta com cerca de cinco vezes a massa de Júpiter, enquanto o LISA poderia detetar um exoplaneta menor do que Júpiter em condições ideais. A missão, liderada pela ESA, está prevista para meados da década de 2030.