Pela primeira vez, a missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA identificou um planeta orbitando uma estrela distante graças a ondulações no espaço-tempo. Diferentemente dos planetas transientes que TESS costuma revelar — aqueles que “grudam” na estrela ao fazerem trânsitos — o novo mundo é um super-Júpiter orbitando longe de sua estrela hospedeira.
“Quando a TESS foi lançada, ninguém esperava que ela fosse capaz de encontrar um planeta desse tipo”, disse Diana Dragomir, professora da Universidade do Novo México, em Albuquerque, e coautora de um artigo que descreve os resultados. Com uma massa de 1,6 vez a de Júpiter e uma distância orbital semelhante, seria extremamente improvável encontrar um planeta assim pelo método principal de detecção para o qual a TESS foi projetada. “A descoberta implica que provavelmente existem outros chamados planetas de microlente gravitacional escondidos nos dados da TESS que não tínhamos pensado em procurar antes.”
Este conceito de artista visualiza Gaia23bra b, o primeiro planeta de microlente gravitacional orbitando uma estrela distante encontrado pela NASA com a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Este super-Júpiter orbita uma estrela anã laranja a uma distância semelhante à de Júpiter em relação ao Sol.
NASA’s Goddard Space Flight Center
Astrônomos encontraram o primeiro indício do planeta, chamado Gaia23bra b, em 2023 usando o telescópio espacial Gaia da ESA (European Space Agency), que agora está aposentado. O sistema de alertas do Gaia sinalizou uma estrela que aumentou de brilho — algo que pode acontecer quando uma estrela em primeiro plano passa na frente de outra, mais distante, amplificando sua luz por meio de microlente gravitacional.
Mais tarde, os pesquisadores revisitaram os dados arquivados da TESS e descobriram que a TESS também o havia captado.
“As observações do Gaia foram esparsas demais para detectar o planeta”, disse Mallory Harris, candidata ao doutorado na Universidade do Novo México, que liderou o estudo. “A nave espacial da TESS, por acaso, estava monitorando a mesma região do céu durante o evento, e a cobertura temporal mais densa mostrou características adicionais na curva de luz causadas por um planeta.”
A análise da equipe, publicada em 1º de julho no The Astrophysical Journal Letters, revelou que Gaia23bra b, que orbita uma anã laranja com cerca de 80% da massa do Sol, está a quase 40.000 anos-luz da Terra, muito além do raio usual de busca da TESS, de cerca de 150 anos-luz.
Microlensing 101
De mais de 6.000 exoplanetas conhecidos (mundos fora do nosso sistema solar), cerca de três quartos foram descobertos pelo método de trânsito, a técnica típica de caça a planetas da TESS. Astrônomos monitoram multidões de estrelas, observando aquelas que escurecem periodicamente quando planetas em órbita passam na frente delas — um evento chamado trânsito.
Esta animação ilustra o conceito de microlente gravitacional. Quando uma estrela no céu (mostrada no centro da animação) parece passar quase em frente a outra (localizada no círculo tracejado à direita) a partir do nosso ponto de vista, os raios de luz da estrela de fundo se curvam devido ao espaço-tempo distorcido ao redor da estrela em primeiro plano. Essa estrela atua como uma lente de aumento virtual, amplificando o brilho da estrela de fundo e fazendo com que sua posição pareça se deslocar ligeiramente. Se a estrela mais próxima abriga um sistema planetário, então esses planetas também podem atuar como lentes, e cada um produz uma breve variação no brilho da fonte. Quando os astrônomos encontram planetas dessa forma, eles podem medir sua massa e sua distância orbital em relação à estrela hospedeira.
NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab
A microlente gravitacional revelou menos de 5% dos exoplanetas conhecidos. Esse fenômeno de curvatura da luz ocorre quando duas estrelas se alinham de perto a partir do nosso ponto de vista. A luz da estrela mais distante se curva enquanto viaja pelo espaço-tempo distorcido causado pela massa da estrela mais próxima.
Se o alinhamento for especialmente próximo, a estrela mais próxima atua como uma lente cósmica, concentrando e amplificando a luz da estrela de fundo. Planetas orbitando a estrela em primeiro plano também podem alterar a luz da estrela distante, atuando como suas próprias lentes minúsculas. Os astrônomos observam esse efeito como um pico no brilho da estrela.
O método de trânsito é mais eficiente para encontrar planetas grandes orbitando muito perto de suas estrelas hospedeiras; planetas grandes bloqueiam mais luz estelar, enquanto planetas em órbitas próximas têm mais chance de passar na frente da estrela hospedeira. Esses mundos gigantescos e quentes são fascinantes para os cientistas, mas os astrônomos também querem encontrar planetas como os do nosso sistema solar. Essa é a especialidade da microlente gravitacional.
Com a microlente gravitacional, podemos encontrar planetas menores com maiores distâncias orbitais, incluindo mundos na zona habitável de sua estrela e até mais distantes.
Mallory harris
Candidata ao doutorado na Universidade do Novo México
A microlente gravitacional não é bem indicada para encontrar planetas enormes e muito próximos, porque os sinais gravitacionais deles se confundiriam, ficando “borrados” juntos.
“Trânsitos e microlente gravitacional são complementares porque cada um revela uma categoria de planeta que o outro talvez não consiga detectar”, disse Dragomir. “E eles oferecem detalhes diferentes. Trânsitos nos dão o tamanho de um planeta e, em conjunto com outros métodos, podemos determinar sua massa e densidade. A microlente gravitacional nos dá massas e distâncias orbitais para planetas que, de outra forma, nunca veríamos.”
Este gráfico destaca as áreas de busca de três missões de caça a planetas: o Nancy Grace Roman Space Telescope, que a NASA vai lançar, o telescópio espacial Kepler, que já foi desativado, e a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Enquanto a TESS descobre planetas em trânsito dentro de um raio de 150 anos-luz ao redor da Terra, ela detectou recentemente um planeta a cerca de 40.000 anos-luz de distância (marcado pelo símbolo de estrela) por outro método, chamado microlente gravitacional.
NASA’s Goddard Space Flight Center
Mas observações por microlente gravitacional são oportunidades limitadas no tempo.
Eventos de microlente gravitacional acontecem uma vez e depois desaparecem — eles não se repetem. Gosto de brincar que provavelmente vamos encontrar o primeiro análogo da Terra com microlente gravitacional e, então, acenar para ele enquanto passa, porque nunca mais o veremos.
Mallory Harris
Candidata ao doutorado na Universidade do Novo México
Isso torna observações detalhadas de planetas de microlente gravitacional difíceis. No entanto, o método pode servir como uma poderosa ferramenta de estatística populacional, oferecendo informações amplas sobre populações de planetas.
“É um pouco como um prévia do que a NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope vai fazer”, disse Michael Fausnaugh, professor da Texas Tech University, em Lubbock, e coautor do estudo. Programado para lançamento em 30 de agosto de 2026, o Roman observará o centro da galáxia Via Láctea para uma de suas pesquisas centrais, revelando cerca de 1.000 planetas de microlente gravitacional e aproximadamente 100.000 planetas em trânsito.
O Roman vai mirar especificamente o coração da galáxia porque as estrelas estão tão densamente empacotadas ali que isso aumenta as chances de ver eventos de microlente gravitacional. Embora essa aglomeração faça muitas estrelas se misturarem nos pixels maiores da TESS, a TESS observa quase todo o céu, onde as estrelas estão mais espalhadas.
“Como a TESS observa outras regiões do plano galáctico, ela pode encontrar naturalmente planetas de microlente gravitacional em outras partes da galáxia, como demonstrado por este primeiro sistema planetário de microlente gravitacional”, disse Dragomir. “Isso significa que ela pode nos ajudar a estudar planetas em regiões com condições diferentes.”
Isso pode ter implicações para a busca por mundos habitáveis. O movimentado centro da galáxia está repleto de radiação proveniente de explosões de supernovas mais frequentes, o que poderia esterilizar planetas. E encontros gravitacionais entre estrelas em áreas densas podem desestabilizar sistemas planetários. As observações da TESS se concentram em uma parte mais amena da galáxia.
“O ponto-chave da pesquisa de microlente gravitacional do Roman é a cobertura temporal densa, mirando o bojo galáctico”, disse Fausnaugh. “A missão TESS fornece de forma única essas observações rápidas para estrelas em outras partes da galáxia, e ao combinar as duas, abre-se a perspectiva de entender a formação de planetas em uma população diversa de estrelas. Como a microlente gravitacional encontra planetas parecidos com os do sistema solar, isso oferece