A observação direta de planetas extra-solares enfrenta um grande obstáculo, pois eles giram em torno de estrelas muito distantes. ‘Enxergar’ esses planetas seria o mesmo que conseguir distinguir a luz de um palito de fósforo ao lado do farol de um automóvel a uma distância de centenas de metros. Para contornar esse problema, a equipe do físico Grover Swartzlander Jr. propõe o uso de um dispositivo capaz de anular a luz da estrela sem afetar a luz refletida pelo planeta. A técnica foi descrita em um artigo publicado em dezembro de 2005 na revista Optics Letters.
O coronógrafo estelar anula grande parte da luz da estrela (verde) e mantém intacta a luz refletida pelo planeta (vermelha) (fotos: Jaehoon Lee e Greg Foo/Univ. do Arizona).
O método é inspirado em um dispositivo para observar o Sol criado em 1939 pelo astrônomo francês Bernard Lyot (1897-1952). O princípio de funcionamento do seu coronógrafo solar consiste em colocar uma lente e um obstáculo na frente do Sol a fim de desviar sua luz intensa. Desse modo é possível observar a luz da coroa, que é mais fraca, mas está espacialmente separada da luz da fotosfera solar.
Da mesma maneira, o coronógrafo estelar desenvolvido pela equipe de Swartzlander é um sistema de lentes com uma máscara que desvia a luz da estrela, de forma que só a luz refletida pelo planeta apareça. As lentes que compõem esse dispositivo – que os pesquisadores também chamam de “redemoinho óptico” – têm espessura variável, que fazem com que os raios de luz a serem desviados percorram caminhos diferentes. “É como se o farol de um carro deixasse de iluminar a frente desse carro, mas fosse desviado um pouco para a esquerda”, compara o astrofísico Walter Maciel, da Universidade de São Paulo (USP).
O novo método tem ainda a vantagem de conseguir identificar planetas pequenos, de tamanho similar ao da Terra, que poderiam conter vida – as técnicas convencionais só permitem descobrir astros pesados, com massa cerca de trinta vezes maior que a da Terra, capazes de perturbar a luminosidade ou a posição da estrela que orbitam.
Os métodos convencionais
Uma das técnicas usadas para observar planetas extra-solares consiste em medir as oscilações na posição da estrela causadas pela atração gravitacional que o planeta exerce sobre ela. Essas oscilações provocam pequenas diferenças no espectro de luz das estrelas, que podem ser calculadas. Outro método mede diretamente a luz da estrela: quando o planeta passa diante dela, bloqueia parte de sua luz, e essa diferença pode ser avaliada para que se deduza a presença do astro.
Em 2003, foi dado o primeiro passo para superar as limitações dessas técnicas, com o lançamento do telescópio espacial Spitzer, da Nasa. Esse equipamento permite observar diretamente as ondas de calor vindas de planetas distantes e, assim, inferir suas propriedades. Ele detecta a luz infravermelha e já está sendo usado para detectar não apenas as características dos planetas já descobertos, como também para identificar outros planetas.
No entanto, o “redemoinho óptico” não será capaz de identificar qualquer planeta: sua capacidade de observação depende de variáveis como o diâmetro do e a resolução do telescópio utilizado e o comprimento de onda da luz refletida pelo astro. “O método funcionaria melhor para planetas mais brilhantes que estejam perto de suas estrelas, mas não tão perto que as fontes de luz não possam ser separadas”, afirmou Swartzlander em entrevista à CH On-line. “Dessa forma, planetas menores e mais distantes seriam mais difíceis de detectar.”
O método do redemoinho óptico está sendo testado. Segundo Grover Swartzlander, o dispositivo já foi acoplado ao telescópio de Mount Lemon, no Arizona, e foi provado que ele funciona bem com o sistema de lentes do instrumento. O próximo passo é colocar o coronógrafo em um telescópio espacial, que permite a visualização de regiões mais distantes no universo. O cientista acredita que o dispositivo começará a ser usado para detectar planetas extra-solares dentro de cerca de dois anos.
Franciane Lovati
Especial para a CH On-line
17/01/2006
