Em 2005, Warren Brown, do Smithsonian Astrophysical Observatory, notou algo bastante incomum no céu: uma estrela viajando para fora da Via Láctea a cerca de 1, 5 milhão de quilômetros por hora. A estranha descoberta só poderia ser explicada por uma previsão ainda mais estranha, feita quase duas décadas antes por um astrônomo chamado JG Hills.
"Ele previu que se você tem duas estrelas orbitando uma à outra - o chamado sistema binário - e elas se aproximam demais do buraco negro central na Via Láctea, elas serão dilaceradas", diz o astrofísico da SAO, Avi Loeb. "Uma das estrelas entrará em uma órbita mais apertada ao redor do buraco negro, e a segunda será lançada para fora da galáxia."
Desde a descoberta de Brown em 2005, pelo menos 21 estrelas de hipervelocidade (como elas vieram a ser chamadas) foram observadas em alta velocidade de nossa galáxia. Mas só recentemente alguém olhou para ver se poderia haver planetas de hipervelocidade também. “Meu colaborador Idan Ginsburg e eu fizemos um trabalho sobre estrelas de hipervelocidade e, em algum momento, eu estava conversando com ele sobre talvez olhar em planetas”, diz Loeb. "Um dia, no almoço, clicou: poderíamos realmente escrever um artigo sobre eles, porque há um método para encontrá-los."
Concepção de um artista de um planeta hipervelocidade em fuga. Imagem cortesia de David Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Loeb tinha percebido que um planeta orbitando uma dessas estrelas de hipervelocidade poderia ser observado pelo que é chamado de método de trânsito: quando um planeta distante cruza entre sua estrela e nosso telescópio, a luz da estrela escurece levemente, indicando a presença do planeta. Primeiro, porém, ele e Ginsburg tiveram que determinar se esses planetas poderiam teoricamente existir em primeiro lugar. Seus cálculos, publicados na semana passada nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, foram além do que ele suspeitava.
Os planetas de hipervelocidade podem realmente existir - e de acordo com as simulações da equipe de pesquisa, eles podem se aproximar de velocidades de até 30 milhões de milhas por hora, tornando-os alguns dos objetos que se movem mais rapidamente no universo conhecido.
"Perguntamos o que aconteceria se houvesse planetas em torno de estrelas de hipervelocidade", diz Loeb. "Então começamos com uma simulação de um sistema binário e, em seguida, polvilhar planetas em torno de cada uma das estrelas." Seus cálculos mostraram que, se o sistema estelar binário foi rasgado por forças gravitacionais perto do buraco negro central da galáxia, uma pequena porcentagem de os planetas permaneceriam ligados a uma das estrelas, seguindo-os em sua jornada para fora da galáxia, ou mergulhando mais de perto nas profundezas do buraco negro. A maioria dos planetas, no entanto, seria atirada de suas estrelas-mãe, viajando ainda mais rápido para as margens da Via Láctea.
“Sua velocidade pode chegar a dez mil quilômetros por segundo - alguns por cento da velocidade da luz”, diz Loeb. "Se você imaginar uma civilização vivendo em tal planeta, eles teriam uma jornada tremenda." A viagem do centro da galáxia até a borda do universo observável, ele diz, levaria 10 bilhões de anos.
A existência potencial de planetas de hipervelocidade é muito mais do que uma mera curiosidade, já que nos forneceria informações sobre as condições próximas ao centro da galáxia e se os planetas podem até se formar lá. "É um ambiente muito incomum, porque a densidade de estrelas é mais de um milhão de vezes maior do que a densidade perto do sol", diz Loeb. "Há uma temperatura muito alta, e de vez em quando o buraco negro no centro é alimentado com gás, então ele brilha muito, o que poderia, em princípio, perturbar um sistema que tenta fazer planetas." Se os planetas podem de fato se formar nesta área, eles devem ser observáveis quando ligados a estrelas de hipervelocidade.
Nenhum desses planetas foi avistado, mas Loeb espera que alguns sejam encontrados nos próximos anos. Assim como os astrônomos descobriram recentemente centenas de planetas extra-solares usando o método de trânsito como parte da missão Kepler da NASA, eles podem examinar as estrelas de hipervelocidade da mesma maneira para identificar esses planetas em fuga. E se as coisas progredirem no mesmo período que a previsão de estrelas de hipervelocidade de JG Hills em 1988, Loeb pode esperar ter suas previsões confirmadas durante sua vida - por volta do ano de 2029.
