Uma pequena equipe liderada por Sihao Cheng, Martin A. e Helen Chooljian, membro da Escola de Ciências Naturais do Instituto de Estudos Avançados, descobriu um extraordinário objeto trans-neptuniano (OTN), nomeado 2017 OF201, na borda do nosso sistema solar.
O OTN é potencialmente grande o suficiente para qualificar-se como um planeta anão, a mesma categoria do muito mais famoso Plutão. O novo objeto é um dos mais distantes objetos visíveis em nosso sistema solar e, significativamente, sugere que a seção vazia do espaço que se pensava existir além de Netuno no Cinturão de Kuiper não está, de fato, vazia.
Cheng fez a descoberta ao lado dos colegas Jiaxuan Li e Eritas Yang da Universidade de Princeton, utilizando métodos computacionais avançados para identificar o padrão de trajetória distinto do objeto no céu. O novo objeto foi oficialmente anunciado pelo Centro de Planetas Menores da União Astronômica Internacional e em um pré-print no arXiv.
Objetos trans-neptunianos são planetas menores que orbitam o Sol a uma distância média maior do que a órbita de Netuno. O novo OTN é especial por duas razões: sua órbita extrema e seu grande tamanho.
“O afélio do objeto — o ponto mais distante da órbita em relação ao Sol — é mais de 1600 vezes a órbita da Terra,” explica Cheng. “Enquanto isso, o periélio — o ponto mais próximo de sua órbita ao Sol — é 44,5 vezes a órbita da Terra, similar à órbita de Plutão.”
Essa órbita extrema, que leva aproximadamente 25.000 anos para ser completada, sugere uma história complexa de interações gravitacionais. “Ele deve ter experimentado encontros próximos com um planeta gigante, fazendo com que fosse ejetado para uma órbita ampla,” diz Yang. “Pode ter havido mais de um passo em sua migração. É possível que este objeto tenha sido primeiro ejetado para a nuvem de Oort, a região mais distante do nosso sistema solar, que abriga muitos cometas, e depois enviado de volta,” acrescenta Cheng.
“Muitos OTN extremos têm órbitas que parecem se agrupar em orientações específicas, mas 2017 OF201 desvia disso,” diz Li. Esse agrupamento foi interpretado como uma evidência indireta da existência de outro planeta no sistema solar, Planeta X ou Planeta Nove, que poderia estar guiando gravitacionalmente esses objetos em seus padrões observados. A existência de 2017 OF201 como um desvio em relação a esse agrupamento poderia potencialmente desafiar essa hipótese.
Cheng e seus colegas estimam que o diâmetro de 2017 OF201 seja de 700 km, o que o tornaria o segundo maior objeto conhecido em uma órbita tão ampla. O diâmetro de Plutão, por sua vez, é de 2.377 km. Mais observações, potencialmente usando telescópios de rádio, são necessárias para determinar o tamanho exato do objeto.
Cheng descobriu o objeto como parte de um projeto de pesquisa contínuo para identificar OTN e possíveis novos planetas no sistema solar externo. O objeto foi identificado localizando pontos brilhantes em um banco de dados de imagens astronômicas do Telescópio Victor M. Blanco e do Telescópio Canada France Hawaii (CFHT), tentando conectar todos os possíveis grupos de tais pontos que pareciam se mover pelo céu da maneira que um único OTN poderia. Essa busca foi realizada usando um algoritmo computacionalmente eficiente criado por Cheng. No final, eles identificaram 2017 OF201 em 19 diferentes exposições, capturadas ao longo de 7 anos.
A descoberta tem implicações significativas para nossa compreensão do sistema solar externo. A área além do Cinturão de Kuiper, onde o objeto está localizado, foi anteriormente considerada essencialmente vazia, mas a descoberta da equipe sugere que não é assim.
“2017 OF201 passa apenas 1% do seu tempo orbital perto o suficiente de nós para ser detectável. A presença deste único objeto sugere que poderia haver mais uma centena de outros objetos com órbitas e tamanhos semelhantes; eles estão apenas distantes demais para serem detectáveis agora,” afirma Cheng. “Embora os avanços nos telescópios tenham nos permitido explorar partes distantes do universo, ainda há muito a descobrir sobre nosso próprio sistema solar.”
A detecção também demonstra o poder da ciência aberta. “Todos os dados que usamos para identificar e caracterizar este objeto são dados arquivados que estão disponíveis para qualquer pessoa, não apenas para astrônomos profissionais,” diz Li. “Isso significa que descobertas revolucionárias não estão limitadas àqueles com acesso aos maiores telescópios do mundo. Qualquer pesquisador, estudante ou até mesmo cientista cidadão com as ferramentas e conhecimentos adequados poderia ter feito essa descoberta, destacando o valor de compartilhar recursos científicos.”
