O Cinturão de Kuiper tem sido uma fonte inesgotável de descobertas ao longo da década passada. Começando com o planeta anão Eris, que foi observado pela primeira vez por uma pesquisa do Observatório Palomar liderada por Mike Brown em 2003, muitos objetos interessantes do Cinturão de Kuiper (KBOs) foram descobertos, alguns dos quais são comparáveis em tamanho a Plutão.
E de acordo com um novo relatório do IAU Minor Planet Center, outro corpo foi descoberto além da órbita de Plutão. Oficialmente designado como 2014 UZ224, este corpo está localizado a cerca de 14 bilhões de quilômetros (90 UAs ou 8,5 bilhões de milhas) do Sol. Este planeta anão não é apenas o membro mais recente da nossa família Solar, é também o segundo corpo mais distante do nosso Sol, com uma órbita estável.
A descoberta foi feita por David Gerdes, professor de astrofísica da Universidade de Michigan, e vários colegas associados ao Dark Energy Survey (DES) - um projeto que conta com o Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile. No passado, a pesquisa de Gerdes se concentrou na detecção de energia escura e na expansão do Universo.
Para esse fim, a DES passou os últimos cinco anos pesquisando aproximadamente um oitavo do céu usando a Câmera de Energia Escura (DECam), uma câmera de 570 megapixels montada no telescópio Victor M. Blanco em Cerro Tololo. Este instrumento foi encomendado pelos EUA. Departamento de Energia para realizar pesquisas em galáxias distantes, e o Dr. Gerdes teve uma mão na criação.
Não é de surpreender que essa mesma tecnologia também tenha permitido descobertas nos limites do Sistema Solar. Há dois anos, foi exatamente isso que Gerdes desafiou um grupo de estudantes de graduação a fazer (como parte de um projeto de verão). Esses alunos examinaram imagens tiradas pelo DES entre 2013-2016 para obter indicações de objetos em movimento. Desde então, a equipe de análise cresceu para incluir cientistas seniores, pós-docs, estudantes de graduação e pós-graduação.
Enquanto estrelas e galáxias distantes pareceriam estacionárias nessas imagens, os TNOs distantes apareciam em diferentes lugares ao longo do tempo - daí, por que são chamados “transitórios”. Como o Dr. Gerdes explica em sua ficha técnica UZ224 de 2014, disponível em sua página na Universidade de Michigan:
“Para identificar transientes, usamos uma técnica conhecida como“ imagem de diferença ”. Quando tiramos uma nova imagem, subtraímos uma imagem da mesma área do céu tirada em uma noite diferente. Objetos que não mudam desaparecem nessa subtração, e nos resta apenas os transitórios ... Esse processo gera milhões de transitórios, mas apenas cerca de 0,1% deles são planetas menores distantes. Para encontrá-los, precisamos “conectar os pontos” e determinar quais transitórios são realmente a mesma coisa em posições diferentes em noites diferentes. Existem muitos pontos e MUITAS maneiras mais possíveis de conectá-los. ”
Este foi um processo difícil. Além de precisar de milhares de computadores no Fermilab para processar centenas de terabytes de dados, a equipe precisou criar programas especiais para isso. Gerdes e seus colegas também contaram com a ajuda dos professores Masao Sako e Gary Bernstein, da Universidade da Pensilvânia, que contribuíram com as principais descobertas que lhes permitiram realizar imagens diferenciais em toda a área da pesquisa.
No final, dezenas de novos objetos trans-netunianos (TNOs) foram descobertos, um dos quais era o UZ224 de 2014. Segundo suas observações, seu diâmetro pode estar entre 350 e 1200 km e leva 1.136 anos para concluir uma única órbita do nosso Sol. Por uma questão de perspectiva, Plutão tem 2370 km de diâmetro e um período orbital de 248 anos.
Stephanie Hamilton, uma estudante de graduação da Universidade de Michigan, esteve pessoalmente envolvida no projeto. Seu papel era determinar o tamanho do UZ224 de 2014, o que foi difícil apenas com as observações iniciais. Como ela contou à Space Magazine por e-mail:
"O brilho do objeto apenas na luz visível depende tanto do tamanho quanto do reflexo, para que você não possa determinar exclusivamente uma dessas propriedades sem assumir um valor para a outra. Felizmente, existe uma solução para esse problema - o calor que o objeto emite também é proporcional ao seu tamanho, portanto, obter uma medição térmica além das medidas ópticas significa que poderíamos calcular o tamanho e o albedo (refletância) do objeto sem precisar assuma um ou outro.
“Conseguimos obter uma imagem de nosso objeto em um comprimento de onda térmico usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no Chile. Estou trabalhando na combinação de todos os nossos dados para determinar o tamanho e o albedo, e esperamos enviar um artigo sobre nossos resultados por volta de meados de novembro. ”
Mas, como em todas as coisas relacionadas aos "planetas anões", houve alguma divergência sobre essa descoberta. Dadas as dimensões do objeto, há quem questione se o rótulo se aplica ou não. Mas, como Gerdes indica na Ficha técnica, esse órgão se encaixa na maioria dos pré-requisitos:
“De acordo com as diretrizes oficiais da IAU, um planeta anão deve atender a quatro critérios. Ele deve: a) orbitar o sol (verificar!), B) não ser um satélite (verificar!) C) não ter limpado a vizinhança em torno de sua órbita (verificar!) Ed) ter massa suficiente para ser redonda. Esse é o último item incerto e a única maneira de obter uma imagem é suficientemente detalhada para realmente ver sua forma. No entanto, é provável que um objeto com mais de 400 km de diâmetro seja redondo. ”
Gerdes e sua equipe esperam estar ocupados, criando o artigo que detalhará suas descobertas, usando a matriz ALMA para obter mais avaliações do tamanho 2014 do UZ224 e analisando os dados para procurar mais objetos no Cinturão de Kuiper. Isso inclui o lendário Planeta 9, que os astrônomos procuram há anos.
Dada a sua distância do Sol, a órbita do UZ224 de 2014 não seria influenciada pela presença do Planeta 9 e, portanto, não ajuda. No entanto, Gerdes está otimista de que a evidência desse corpo massivo está presente nos dados. Com tempo e muito processamento de dados, eles podem apenas encontrá-lo! Enquanto isso, esse objeto recém-descoberto provavelmente será o ponto focal de muitas pesquisas fascinantes.
"É um objeto interessante por si só - objetos distantes como este são 'sobras cósmicas' do disco primordial que deu origem ao sistema solar", escreve Gerdes. "Estudando-os e aprendendo mais sobre sua distribuição, características orbitais, tamanhos e propriedades da superfície, podemos aprender mais sobre os processos que deram origem ao sistema solar e, finalmente, a nós".
