Os planetas que nunca existiram
Como mundos pensados na década de 1960 para ser a estrela de Barnard circulando acabou por ser ilusões.
Imagem por: http://www.wingmakers.co.nz/universe/extrasolar/Barnards.html .
Nesta era de ouro da descoberta de exoplanetas, é difícil acreditar que menos de um quarto de século atrás, nenhum planeta era conhecido além do Sistema Solar.
Crédito das imagens: Aleksander Wolszczan (canto superior esquerdo) por usuário do Wikimedia commons João 76 7; Dale Frail (canto inferior direito) via Thomson Reuters / sciencewatch em http://archive.sciencewatch.com/ana/st/gamma/09julGamFrail/ ; crédito de fundo NASA / equipe científica do Fermi.
Antes de 1992, quando o astrônomo polonês Aleksander Wolszczan da Penn State University, trabalhando com Dale Frail, identificou dois planetas orbitando um pulsar (estrela de nêutrons rotativa) chamado PSR B1257+12, Plutão era considerado o planeta mais distante da Terra. Agora, Plutão nem é classificado como um planeta completo, mas sim como um planeta anão. Meu, as coisas mudaram!
Desde então, mais de mil exoplanetas foram descobertos, a princípio principalmente através da espectroscopia Doppler e mais recentemente através da fotometria de trânsito. A espectroscopia Doppler envolve a medição das mudanças sutis nas linhas espectrais da luz emitida por uma estrela à medida que ela oscila periodicamente em torno de seu centro de massa.
Crédito da imagem: autor foreverphysics of http://onwardtotheedge.wordpress.com/2012/08/13/the-doppler-shift/ .
As mudanças ocorrem por causa de mudanças na velocidade radial (velocidade em relação a nós), assim como as mudanças de tom em uma sirene quando um carro de bombeiros se aproxima e se afasta. Essa oscilação cíclica oferece um sinal revelador da atração de um ou mais planetas em órbita, como um dono de cachorro empurrado para frente e para trás enquanto caminha pela rua com um Chihuahua invisível na coleira.
Fotometria de trânsito, empregada lindamente por Telescópio Espacial Kepler da NASA , envolve medir variações periódicas na saída de luz de uma estrela à medida que um planeta em órbita passa entre ela e nós. A maioria das descobertas recentes, incluindo super-Terras em tamanho comparável ao nosso próprio planeta, surgiram através desse método.
Crédito da imagem: Transits of Extrasolar Planets Network, via Bob King em http://astrobob.areavoices.com/2014/08/25/what-do-stars-sound-like-listen-in/ .
Antes que esses instrumentos delicados fossem aperfeiçoados, os astrônomos tentaram uma abordagem mais grosseira à caça de planetas chamada método de astrometria. Envolvia rastrear os movimentos de uma estrela pelo céu, subtraindo efeitos devido ao movimento da Terra e procurando variações rítmicas minúsculas que poderiam ser atribuídas à atração de um planeta.
Dadas as condições da época (o método era popular em meados do século 20, menos avançado tecnologicamente), agora sabemos que as chances de encontrar exoplanetas dessa maneira eram pequenas. Antes das câmeras digitais modernas, telescópios espaciais e algoritmos de computador que subtraíam os efeitos da distorção atmosférica, fixar as posições precisas das estrelas por um longo período de tempo era um jogo mais instável. As limitações dos telescópios terrestres ópticos simples – com imagens registradas em chapas fotográficas expostas e reveladas por meio de processos químicos – ofereciam uma margem considerável para erros.
Crédito das imagens: Peter van der Kamp (1926), via David Darling em http://www.daviddarling.info/encyclopedia/V/vanderKamp.html (EU); Observatório Sproul via Marty Schultz em http://www.science.widener.edu/~schultz/sprouldome.gif (R).
O astrônomo holandês Peter van de Kamp (1901–1995), diretor do Sproul Observatory do Swarthmore College, nos subúrbios do sudoeste da Filadélfia, foi um pioneiro do método de astrometria.
A partir de 1937, e ao longo das décadas de 1940, 1950 e 1960, ele coletou dados meticulosamente com o telescópio refrator de 24 polegadas de Sproul, concentrando-se em uma anã vermelha em movimento rápido chamada Estrela de Barnard. Ele escolheu essa estrela porque pensou que sua velocidade - uma das mais rápidas do catálogo estelar - e proximidade - apenas cerca de 6 anos-luz de distância - tornariam as oscilações devido aos planetas mais perceptíveis.
Crédito de imagem: Paul Mortfield & Stefano Cancelli, via http://www.backyardastronomer.com/ccd/barnard.htm .
De fato, depois de expor placa após placa por muitos anos, ele começou a encontrar evidências de ondulações rítmicas.
Enquanto mapeava cuidadosamente as aparentes oscilações de Barnard Star, ele estabeleceu uma sólida reputação como um excelente instrutor e pesquisador de classe mundial. Ele também era um excelente pianista, dançando seus dedos ágeis nos marfins durante feriados e outras ocasiões; até mesmo escrevendo suas próprias canções sobre as estrelas. Uma de suas paixões era colecionar filmes de Charlie Chaplin, que ele exibia com acompanhamento de piano.
Por sua vez, os alunos encantados cantaram seus elogios. O compositor Peter Schickele, que teria muito sucesso disfarçado de falso virtuoso P.D.Q. Bach, graduou-se em Swarthmore na década de 1950 e escreveu The Easy Goin' P. V. D. K. Ever Loving Rag and Planetary Motion em sua homenagem.
Crédito da imagem: Kerrville Performing Arts Society, via http://www.kpas.org/2009-2010/images/Webpg-Schickele_max.jpg .
Depois de acumular mais de 2.000 chapas fotográficas, em 1963 van de Kamp decidiu que havia coletado evidências suficientes para anunciar o sucesso. Ele publicou um artigo oferecendo prova de um planeta do tamanho de Júpiter orbitando a Estrela de Barnard uma vez a cada 24 anos terrestres. Em 1969, depois de coletar ainda mais dados, ele atualizou seu relatório para incluir um segundo planeta no mesmo sistema.
Era o alvorecer da Era Espacial. A conversa sobre a colonização espacial encheu as reportagens. A missão lunar Apollo, planejada e realizada durante a década de 1960, seria apenas o começo. Os especialistas falaram de assentamentos lunares, seguidos por colônias marcianas e estadias interestelares.
O anúncio do Barnard Star parecia um sonho tornado realidade. Os supostos planetas estavam próximos o suficiente para parecerem um primeiro ponto de apoio perfeito além do nosso Sistema Solar. A reputação já elevada de Van de Kamp disparou além da estratosfera.
Crédito da ilustração: NASA, ESA e G. Bacon (STScI).
Os livros didáticos trataram a descoberta como um fato. A British Interplanetary Society propôs uma missão espacial não tripulada, chamada Projeto Daedulus, destinada ao coração do recém-descoberto sistema planetário.
Enquanto isso, van de Kamp, que estava na casa dos 60 anos na época de seus anúncios, decidiu que era hora de preparar um sucessor. Sua escolha, o astrônomo alemão Wulff Heintz, provaria parte de sua ruína.
Crédito da imagem: Swarthmore College, via http://swarthmore77.org/Faculty.html .
Seguindo fielmente, a princípio, os passos de van de Kamp, Heintz logo começou a suspeitar que algo estava errado. Folheando os registros do observatório, ele encontrou muitas inconsistências entre os dados das décadas de 1940 e 1950. Então ele notou que o telescópio havia sido desmontado, limpo e remontado em 1949. Ele notou ainda que muitas das imagens nas placas estavam borradas devido à superexposição. Além disso, não havia estrelas de referência suficientes para fazer uma comparação suficientemente precisa da posição da estrela de Barnard com seu plano de fundo.
Finalmente o atingiu. Os saltos na posição da Estrela de Barnard ficaram bem dentro da faixa de erro sistemático. Os planetas eram simplesmente uma miragem!
Heintz não estava sozinho em suas suspeitas. Outros astrônomos afirmaram que os dados da Estrela de Barnard eram espúrios. No entanto, ser um insider em Sproul deu a Heintz acesso às placas e registros originais, oferecendo-lhe motivos consideráveis para questionar as conclusões de van de Kamp.
Van de Kamp não ouviria nada disso. Na verdade, ele continuou a oferecer alegações de avistamentos de exoplanetas, não apenas em torno da Estrela de Barnard, mas também em torno de outras estrelas próximas.
Por causa de sua proeminência, muitos colegas ficaram com ele, até que evidências esmagadoras em contrário transformaram suas alegações em pó. Ele voltou para a Holanda e morreu em 1995, convencido até o fim de que estava certo.
Quando entrevistei Heintz em 1996 e ele me mostrou algumas das placas de van de Kamp, ele parecia amargo com a forma como foi tratado pela comunidade de astronomia até que ela finalmente aceitou sua evidência.
Você conhece a história de Giordano Bruno? ele comentou. Naquela época, você se queimava na fogueira se acreditasse em vários planetas. Nos EUA atuais, você se queima se não acredita em vários planetas.
Dadas suas experiências negativas, Heintz estava compreensivelmente cético na época sobre os relatos da mídia de mundos recém-descobertos. Anúncios planetários, ele observou cinicamente, levam a mídia a relatar homenzinhos verdes com listras cor-de-rosa enviando OVNIs para nós.
Concepção artística de mundos em torno de PSR 1257+12, o primeiro sistema (descoberto em 1992) com planetas extra-solares verificados. Crédito da ilustração: NASA/JPL-Caltech/R. Ferido (SSC).
Heintz admitiu que, diante de evidências crescentes, ele poderia ser persuadido a aceitar a realidade de um planeta extra-solar. E foi exatamente isso que aconteceu, começando na década de 1990, quando dados confiáveis sobre exoplanetas começaram a aparecer. Quando Heintz morreu em 2006, a comunidade de astronomia tinha motivos substanciais para acreditar que os exoplanetas são comuns. Os resultados do Kepler reforçaram essa conclusão.
Ironicamente, porém, a Estrela de Barnard parece estéril. Com todas as buscas, nenhum planeta apareceu em seus arredores. Resta apenas uma lição: descarte qualquer possibilidade de erro sistemático antes de fazer afirmações ousadas.
Este post foi escrito por Paul Halpern , Professor de Física da Universidade de Ciências da Filadélfia, PA. Siga os tweets de Paul em @phalpern .
Se você gostou disso, deixe seus comentários no fórum Starts With A Bang aqui !
Compartilhar:
