Um projeto para mapear a energia escura no céu do sul excedeu brilhantemente seus parâmetros. Acontece que o Dark Energy Survey também tem sido hábil em identificar objetos realmente pequenos desde Netuno.
Nos seus primeiros quatro anos de dados, os astrônomos identificaram com sucesso 316 planetas menores, 139 dos quais são totalmente novos.
As descobertas foram feitas após uma intensa análise dos dados, usando novas técnicas que poderiam ajudar a encontrar planetas menores nos confins do Sistema Solar, dizem os cientistas. Eles podem até ajudar na busca pelo misterioso Planeta Nove , que se pensa estar escondido no escuro.
O próprio Dark Energy Survey terminou oficialmente. Ele foi executado entre agosto de 2013 e janeiro de 2019, coletando cinco anos e meio de dados de infravermelho e infravermelho próximo no céu do sul. Ele estava estudando uma variedade de objetos e fenômenos, como supernovas e aglomerados de galáxias, para tentar calcular a aceleração da expansão do Universo, que se acredita ser influenciada pela energia escura.
Mas o alto grau de profundidade, amplitude e precisão da pesquisa acabou sendo útil para outra coisa: localizar planetas menores distantes, uma categoria de objeto que inclui praticamente qualquer coisa que não seja um planeta ou um cometa – de asteróides a planetas anões.
Sabemos que existem dezenas desses corpos além da órbita de Netuno, a uma distância de cerca de 4,5 bilhões de quilômetros do Sol – 30 vezes a distância entre a Terra e o Sol (portanto, 30 UA, ou unidades astronômicas).
Mas esses objetos trans-netunianos (TNOs) são difíceis de detectar. Eles são muito pequenos, e muito distantes, e a região em que ficam é muito escura, então não há muita luz para refletir.
É aqui que ter algo que pode executar observações detalhadas de grandes faixas do céu é útil.
“O número de TNOs que você encontra depende de quanto do céu você olha e qual é a coisa mais fraca que você pode encontrar”, explicou o físico e astrônomo Gary Bernstein, da Universidade da Pensilvânia.
Como os TNOs se movem de maneira diferente das galáxias e remanescentes de supernovas, a equipe teve que descobrir uma maneira de recuperar esses movimentos a partir dos dados do Dark Energy Survey. Eles começaram com 7 bilhões de pontos acima do ruído de fundo dos dados, que poderiam ser possíveis detecções de objetos.
Em seguida, a equipe excluiu objetos que estavam no mesmo local em várias noites, indicando que não estavam se movendo como TNOs. E o próximo passo foi identificar objetos agrupados, descobrir como eles estavam se movendo. Todas essas etapas resultaram em uma lista de cerca de 400 candidatos que apareceram por pelo menos seis noites e precisaram ser verificadas.
Primeiro, a equipe desenvolveu um método de empilhamento de imagens que aprimorava as imagens para esclarecer se os pontos eram TNOs ou falhas.
Em seguida, eles usaram suas técnicas para procurar TNOs conhecidos para determinar a confiabilidade de seus métodos. Foi um trabalho muito cuidadoso e meticuloso, e valeu a pena. A equipe identificou 316 TNOs – 139 dos quais nunca foram publicados – variando de 30 a mais de 90 unidades astronômicas longe do Sol.
E os movimentos de sete dos novos objetos são TNOs extremos , com uma distância orbital média (ou eixo semi-maior ) maior que 150 unidades astronômicas. (Por contexto, Plutão orbita a uma distância média de quase 40 unidades astronômicas.) Se esses TNOs extremos puderem ser confirmados, eles estarão entre os objetos mais distantes do Sistema Solar que vimos .
Juntos, os 139 novos objetos adicionam um grande pedaço ao banco de dados de cerca de 3.000 TNOs conhecidos. Portanto, é uma maneira bastante eficaz de identificar essas rochas espaciais indescritíveis.
Os pesquisadores voltarão a colocar seus métodos em prática. A equipe ajustou os parâmetros de detecção e os aplicará aos dados completos de observação da Pesquisa de Energia Escura de 5,5 anos; as técnicas revisadas podem render centenas mais TNOs.
Com sorte, eles podem até encontrar evidências do Planeta Nove, um grande corpo que se pensa estar orbitando a uma distância de cerca de 200 UA. A maneira como alguns dos TNOs circulam ao redor do Sol sugere que algo grande afetou gravitacionalmente sua órbita – mas até agora o planeta hipotético evitou a detecção.
“Há muitas idéias sobre planetas gigantes que costumavam estar no Sistema Solar e não existem mais, ou planetas distantes e massivos, mas muito fracos para que ainda não tenhamos percebido”, disse Bernstein .
“Criar o catálogo é a parte divertida da descoberta. Então, quando você cria esse recurso, pode comparar o que encontrou com o que a teoria de alguém disse que deveria encontrar”.
A pesquisa foi publicada na série Astrophysical Journal Supplement .
