Usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrônomos descobriram o possível "irmão" de um planeta orbitando uma estrela distante. A equipe detectou uma nuvem de detritos que pode estar compartilhando a órbita deste planeta, que eles acreditam ser os blocos de construção de um novo planeta ou os restos de um já formado. Se confirmada, esta descoberta seria a evidência mais forte de que dois exoplanetas podem compartilhar uma órbita.

"Duas décadas atrás, foi previsto em teoria que pares de planetas de massa semelhante podem compartilhar a mesma órbita em torno de sua estrela, os chamados planetas troianos ou coorbitais. Pela primeira vez, encontramos evidências a favor dessa ideia. ”, diz Olga Balsalobre-Ruza, estudante do Centro de Astrobiologia de Madri, Espanha, que liderou o artigo publicado hoje na Astronomy & Astrophysics .

Troianos, corpos rochosos na mesma órbita de um planeta, são comuns em nosso próprio sistema solar, sendo o exemplo mais famoso os asteroides troianos de Júpiter – mais de 12.000 corpos rochosos que estão na mesma órbita ao redor do sol que o gigante gasoso. Os astrônomos previram que os troianos, em particular os planetas troianos, também poderiam existir em torno de uma estrela diferente do nosso sol, mas as evidências para eles são escassas.

"Exotrojans [planetas troianos fora do sistema solar] até agora têm sido como unicórnios: eles podem existir pela teoria, mas ninguém jamais os detectou", diz o co-autor Jorge Lillo-Box, pesquisador sênior do Centro de Astrobiologia. .

Agora, uma equipe internacional de cientistas usou o ALMA, do qual o ESO é parceiro, para encontrar a evidência observacional mais forte de que planetas troianos podem existir – no sistema PDS 70. Esta jovem estrela é conhecida por hospedar dois planetas gigantes semelhantes a Júpiter, PDS 70b e PDS 70c. Ao analisar as observações de arquivo do ALMA deste sistema, a equipe detectou uma nuvem de detritos no local da órbita do PDS 70b, onde se espera que existam cavalos de Tróia.

Os Trojans ocupam as chamadas zonas lagrangianas, duas regiões estendidas na órbita de um planeta onde a atração gravitacional combinada da estrela e do planeta pode prender o material. Estudando essas duas regiões da órbita de PDS 70b, os astrônomos detectaram um sinal fraco de uma delas, indicando que uma nuvem de detritos com uma massa de aproximadamente duas vezes a de nossa lua pode residir ali.

A equipe acredita que esta nuvem de detritos pode apontar para um mundo troiano existente neste sistema, ou um planeta em processo de formação. "Quem poderia imaginar dois mundos que compartilham a duração do ano e as condições de habitabilidade? Nosso trabalho é a primeira evidência de que esse tipo de mundo pode existir", diz Balsalobre-Ruza. “Podemos imaginar que um planeta pode compartilhar sua órbita com milhares de asteróides, como no caso de Júpiter, mas é impressionante para mim que os planetas possam compartilhar a mesma órbita”.

“Nossa pesquisa é um primeiro passo para procurar planetas coorbitais muito cedo em sua formação”, diz a coautora Nuria Huélamo, pesquisadora sênior do Centro de Astrobiologia. “Isso abre novas questões sobre a formação dos troianos, como eles evoluem e quão frequentes são em diferentes sistemas planetários”, acrescenta Itziar De Gregorio-Monsalvo, chefe do Escritório de Ciências do ESO no Chile, que também contribuiu para esta pesquisa.

Para confirmar totalmente sua detecção, a equipe precisará esperar até depois de 2026, quando pretenderá usar o ALMA para ver se o PDS 70b e sua nuvem irmã de detritos se movem significativamente ao longo de sua órbita juntos em torno da estrela. “Isso seria um avanço no campo exoplanetário”, diz Balsalobre-Ruza.

“O futuro deste tópico é muito empolgante e estamos ansiosos pelas capacidades estendidas do ALMA, planejadas para 2030, que melhorarão drasticamente a capacidade da matriz de caracterizar Trojans em muitas outras estrelas”, conclui De Gregorio-Monsalvo.