A UFRN E A BUSCA POR EXOPLANETAS (I)

Trabalho desenvolvido em colaboração com a UFRN representa um marco na corrida para descobrir e conhecer mais planetas semelhantes à Terra  

A busca por planetas semelhantes à Terra é uma das grandes ambições da ciência moderna. Ao longo de décadas, embora, pesquisas, observações e missões espaciais avançam nesse conhecimento a passos largos, ainda assim há muito mistério lá fora. A Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) tem importante participação nessa corrida, sendo responsável pela descoberta de vários exoplanetas e participação em missões espaciais. Porém, um novo equipamento construído com apoio da UFRN amplia a precisão para estudos sobre o que acontece fora do sistema solar e implanta um novo marco no campo da Exoplanetologia, ciência que estuda os exoplanetas.

Isso é possível graças ao desenvolvimento de um Laser Frequency Combs (LFC) – Pente de Frequência Laser – para aplicações astronômicas, financiado por um consórcio formado pela UFRN, Instituto de Astrofísica de Canárias (Espanha) e pelo European Southern Observatory (com sede na Alemanha). Os primeiros resultados obtidos a partir desse novo equipamento, publicados agora na Nature Astronomy, com o título “Um teste crucial para calibração de espectrógrafos astronômicos com pentes de frequência”, representam um marco histórico para a ciência. 

Assinado por uma equipe de 26 pesquisadores de várias partes do mundo, entre eles José Renan de Medeiros, Bruno Leonardo Canto Martins e Izan de Castro Leão, do Departamento de Física Teórica e Experimental (DFTE/UFRN), membros do Núcleo de Astronomia Observacional e Instrumental da UFRN, o estudo é fruto de um trabalho que já dura nove anos.  

O LFC deriva da pesquisa sobre espectroscopia de alta precisão de Theodor Hänsch, ganhador do Prêmio Nobel de Física de 2005 – um dos autores desse novo artigo –, que, na prática, constitui um espectro de radiação gerado por um laser. A projeção forma uma série de linhas finas, discretas e igualmente espaçadas, lembrando a imagem de um pente de cabelo. A ideia central para as aplicações LFC em astronomia é usá-lo como uma espécie de régua, com a qual você pode medir espectros astronômicos com precisão sem precedentes. Em termos simples, é como a ciência mede a radiação eletromagnética, incluindo luz visível que irradia de estrelas e de outros corpos celestes. 

Segundo o professor Renan, o método mais usado para encontrar exoplanetas atualmente é medindo a variação na velocidade com que uma estrela se afasta ou se aproxima de nós, em relação a sua posição, chamado na Física de efeito “Doppler” da luz. Na realidade, tal fato acontece, porque quando um objeto menor (por exemplo, um planeta) orbita um objeto maior (uma estrela), pode produzir mudanças de posição e velocidade deste último. Esse nome é uma homenagem a Johann Christian Doppler, quem primeiro escreve, em 1842, sobre o fenômeno físico observado nas ondas quando emitidas ou refletidas por um objeto que em movimento com relação a quem o observa. Essas variações são causadas pela interação gravitacional entre a própria estrela e os planetas em sua órbita. Com base nesses dados, os cientistas obtêm informações sobre a presença e as características dos planetas, mesmo sem poder observá-los diretamente. 

O dispositivo LFC foi instalado recentemente no Observatório La Silla, no Chile. Agora faz parte do espectrômetro HARPS (sigla em inglês para Buscador de Planetas em Velocidade Radial de Alta Precisão), um dos instrumentos fundamentais do Observatório Europeu do Sul (ESO), considerado o principal 'caçador de planetas' baseado na Terra. “A adição de um LFC ao espectrômetro HARPS representa um avanço significativo na busca de novos planetas, pois permite detectar frequências e amplitudes mais baixas de oscilações em torno das estrelas, mais semelhantes à frequência gerada pela Terra”, reforça Renan. 

De acordo com ele, além de procurar novos planetas, o LFC tem aplicações também na Cosmologia, com uma ampla gama de sondagens da distribuição de matéria escura em nossa galáxia, medindo a aceleração da expansão cósmica em tempo real, possivelmente encontrando variações nas constantes fundamentais em escalas cósmicas.

Fonte: texto e imagem, Boletim Especial da UFRN - nº 70.