Deteção de Exoplanetas: Microlente Gravitacional

Efeito de microlente gravitacional. Fonte: Wikipédia.

O efeito de microlente gravitacional acontece quando os campos gravitacionais de um planeta e da sua estrela atuam de modo a amplificar a luz de outra mais distante, isto é: se observarmos uma estrela distante e a nossa linha de visão for intersetada por um sistema planetário, o brilho resultante da observação irá aumentar durante a travessia da estrela próxima, por efeito de lente gravitacional provocado pela massa da estrela próxima, podendo a curva de variação do brilho apresentar um segundo máximo devido ao efeito de microlente gravitacional de um exoplaneta que durante a travessia também intersete a nossa linha de visão para a estrela distante.

Este é o método mais tentador para procurar novos exoplanetas semelhantes à Terra em raio, localizados na direção do centro da Via Láctea, já que as partes centrais da Galáxia fornecem um grande número de estrelas distantes de fundo, favorecendo a probabilidade de ocorrência do evento de microlente gravitacional.

Em 2005, foi anunciada a descoberta de um exoplaneta (provavelmente gelado, embora esta natureza ainda não tenha sido confirmada uma vez que não é conhecido o seu raio e consequentemente a sua densidade), a orbitar uma estrela da sequência principal, através do efeito de microlente gravitacional, OGLE-2005-BLG-390Lb.

Efeito de microlente gravitacional na deteção do exoplaneta OGLE-2005-BLG-390Lb. Em cima, à esquerda, é mostrada a curva de luz dos últimos 4 anos; à direita, observa-se a deteção do planeta ao longo de 1,5 dias. O pico de luz ocorreu em 31/7 e o pico do exoplaneta em 9/8 (magnificação 3). Fonte: https://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0601/0601563.pdf

Sintetizando o artigo, foi detetado um exoplaneta com 5,5 massas terrestres (uma super-Terra), a orbitar a 2,6 UA da sua estrela, uma anã vermelha com 0,22 massas solares e a uma distância de nós de 6,5 Kpc (Dl) , enquanto que a estrela fonte está a 8,5 Kpc (Ds); considerou-se a velocidade tangencial das estrelas perto do bojo em 280 km/s (Vt).

A primeira equação mostra o tamanho angular da fonte (lente); a segunda determina o raio de Einstein e a terceira o tempo da travessia do raio do anel de Einstein. É frequente encontrarem-se variações destas expressões em diferentes autores, como é o exemplo das seguintes:

Os parâmetros, semieixo maior e relação de massa planeta x estrela, são determinados iterativamente por modelação e não diretamente pelo evento.

A grande vantagem das microlentes gravitacionais é proporcionar a descoberta de planetas de baixa massa (terrestres) mesmo com a tecnologia atualmente disponível. Visto que esta técnica não depende do fluxo da fonte nem da lente mas sim da razão entre a massa do planeta e da estrela, a deteção a grandes distâncias (dezenas de kpc) pode ser conseguida. O método atinge máxima sensibilidade em semieixos maiores de 1 a 10 UA (equivalente ao interior das órbitas entre a Terra e Saturno).

Uma desvantagem notável é que o evento não pode ser repetido, pois um alinhamento ocasional nunca ocorre novamente.

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