Outras dúvidas foram levantadas sobre os candidatos à exolua

Em 2017, o mundo da astronomia estava agitado anúncio Este exoplaneta, Kepler-1625b, provavelmente tem a sua própria lua, uma exolua. Foi o primeiro indício que alguém viu de uma lua extrassolar, e veio cinco anos depois Outro filtro Sobre o planeta Kepler-1708b.

Mais de cinco mil exoplanetas foram descobertos até agora, e não sabemos ao certo se algum deles tem luas orbitando-os, o que tornou esses anúncios tão emocionantes. As exoluas fornecem zonas habitáveis ​​nas quais podemos procurar vida extraterrestre, e o estudo das luas pode servir como uma janela valiosa para a composição do planeta hospedeiro.

Mas tem havido muito debate sobre estes candidatos extrasolares, à medida que vários grupos vasculham dados obtidos dos telescópios espaciais Kepler e Hubble.

o Artigo mais recente Sobre este tema, publicado por astrónomos na Alemanha, chegaram à conclusão de que os candidatos extrasolares em torno de Kepler-1625b e Kepler-1708b são improváveis. trabalho anterior Também lançou dúvidas sobre o candidato à exolua em torno de Kepler-1625b.

Este não é um caso claro, no entanto. David Mantendo, líder do grupo que fez as descobertas originais e professor assistente de astronomia na Universidade de Columbia, discorda da nova análise. Ele e seu grupo estão preparando um manuscrito que responda às últimas publicações.

Agulha num palheiro

O método mais comum para descobrir exoplanetas é o método de trânsito. Esta técnica mede o brilho de uma estrela, procurando uma pequena queda no brilho que corresponda a um planeta passando na frente da estrela.

A fotometria estelar pode ser estendida para procurar exoluas, uma abordagem pioneira em Kipping. Além da queda principal causada pelo planeta, se a Lua estiver orbitando o planeta, você deverá ser capaz de ver uma queda adicional e menor causada pela Lua, também bloqueando parte da luz da estrela.

Como as luas são menores, elas geram um sinal menor, tornando-as mais difíceis de detectar. Mas o que torna este caso específico mais difícil é que as estrelas hospedeiras Kepler-1625 e Kepler-1708 não são tão brilhantes. Isto faz com que a luz diminua muito mais fraca e, de facto, estes sistemas teriam de ter luas grandes para estarem dentro do limiar do que o telescópio espacial Kepler pode detectar.

Modelos, modelos, modelos

Até que os cientistas obtenham mais dados de James Webb, ou de missões futuras como Platão da ESA No lançamento, tudo se resume ao que eles podem fazer com os números existentes.

“Os aspectos relevantes aqui são como os dados em si são processados, que física você leva em consideração ao modelar esses dados e, em seguida, quais possíveis sinais falsos positivos podem estar presentes e que poderiam reproduzir o tipo de sinal que você está procurando”, Eamon CairnsUm professor sênior de astronomia da Universidade de Manchester, que não esteve envolvido no estudo, disse: Ars. “Acho que todo este debate é fundamentalmente sobre estas questões”, acrescentou.

Um fenômeno chave que precisa de modelagem cuidadosa é conhecido como efeito de escurecimento do membro estelar. As estrelas, incluindo o nosso Sol, parecem mais escuras nas suas bordas em comparação com o centro devido aos efeitos da atmosfera estelar. Uma vez que isto afecta o brilho aparente da estrela, é importante compreender isto no contexto da procura de exoluas, medindo o brilho da estrela.

“Temos modelos para isto, mas não sabemos exatamente como uma estrela em particular se comporta em termos do efeito de escurecimento dos membros estelares”, disse ele. Renée HellerO principal autor do estudo e astrofísico do Instituto Max Planck de Pesquisa do Sistema Solar, em entrevista à revista Ars. É possível inferir como determinadas estrelas se comportam, mas isso nem sempre é trivial. Ao incluir modelos melhorados de escurecimento das pontas das estrelas, os investigadores descobriram que poderiam explicar sinais anteriormente atribuídos a uma exolua.

O processamento de dados também é crucial, especialmente o tipo de processamento conhecido como scraping. Isto leva em consideração a variação de longo prazo nos dados de brilho causada pela variação estelar estocástica e pela variabilidade do instrumento, entre outros. Uma nova pesquisa mostra que o resultado estatístico, seja com ou sem lua, depende em grande parte de como essa tendência se desenrola.

Além disso, os autores dizem que os dados obtidos do Telescópio Hubble, que é principalmente a fonte da afirmação da Lua em torno de Kepler-1625b, não podem ser orientados adequadamente e, portanto, não devem ser utilizados em buscas de exoluas.

Dois lados

Até que mais dados sejam obtidos, este provavelmente continuará a ser um debate científico contínuo, sem qualquer conclusão final.

Kerins ressalta que Kipping e sua equipe foram muito atenciosos em sua publicidade. “Eles são muito, muito cuidadosos para não reivindicar isso como uma descoberta incontestável. Eles fizeram testes exaustivos dos dados que lhes foram fornecidos, e eu realmente acho que a diferença aqui tem a ver com a física que você coloca em, como você processa os dados e, em última análise, o fato de que o conjunto de dados do Kepler está realmente no limite para encontrar exoluas.

Mas Heller não está convencido. “Minha impressão é que, nos dados do Kepler, nós e outras equipes também fizemos o que é atualmente possível, e nada realmente convincente se destaca.”

O número de luas supera em muito o número de planetas em nosso sistema solarDuzentos e noventa e oito Até agora, é razoável supor que encontraremos luas extrasolares à medida que continuarmos a explorar o céu. “Acho que seria extraordinário se continuássemos avançando nos próximos anos e não conseguíssemos encontrar uma lua extrassolar”, disse Kerins. “Acho que é só uma questão de tempo.”

Astronomia Física, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02148-s

Ivan Ball é um escritor freelancer baseado no Reino Unido, com doutorado em pesquisa sobre o câncer. Ele está no Twitter @ivan_paul_.