2014 UZ224: ALMA investiga DeeDee, um membro significativo distante do nosso Sistema Solar

Impressão artística do corpo planetário 2014 UZ224, informalmente conhecido como DeeDee (abreviatura de DD = “Distant Dwarf” = “anão distante”). O complexo de antenas do ALMA foi capaz de observar o tênue “brilho” milimétrico emitido pelo objeto, confirmando que tem cerca de 635 km de diâmetro. Com este tamanho, DeeDee deverá ter massa suficiente para ser esférico, o critério necessário para que os astrônomos o considerem como um planeta anão, embora ainda tenha que receber essa designação oficial. Créditos: Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF)

Utilizando o complexo de radiotelescópios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile, um time de astrônomos revelou detalhes extraordinários a respeito de um recém-descoberto e distante membro do nosso Sistema Solar, o corpo planetário 2014 UZ₂₂₄, mais conhecido informalmente como DeeDee.

Residindo a cerca de três vezes a distância atual de Plutão ao Sol, DeeDee é o segundo objeto trans netuniano (TNO) mais distante conhecido com uma órbita mapeada e confirmada, cujo tamanho é superado apenas pela órbita do planeta anão Éris. Os astrônomos estimam que existam dezenas de milhares destes corpos gelados no Sistema Solar exterior além da órbita de Netuno.

Os dados inéditos fornecidos pelo ALMA revelam que DeeDee tem aproximadamente 635 km de diâmetro, cerca de ²/₃ do diâmetro do planeta anão Ceres, o maior membro do Cinturão Principal de Asteroides, entre Marte e Júpiter. Com este tamanho, provavelmente DeeDee deve ter massa suficiente para ser esférico, o critério necessário para que os astrônomos o considerem um planeta anão, embora ainda tenha que receber uma designação oficial.

David Gerdes, cientista membro da Universidade de Michigan e autor principal do artigo publicado em The Astrophysical Journal Letters, declarou:

Existe uma região surpreendentemente rica em corpos planetários bem além de Plutão. Alguns objetos são muito pequenos, mas outros têm tamanhos que rivalizam com o de Plutão e que podem eventualmente até serem maiores. Considerando que estes objetos são tão distantes e tênues, é incrivelmente difícil detectá-los e mais ainda estudá-los em detalhe. O complexo do ALMA, entretanto, possui capacidades únicas que nos permitiram aprender detalhes excitantes sobre esses mundos distantes.

Atualmente, DeeDee está a cerca de 92 UA (unidades astronômicas) do Sol. Uma unidade astronômica é a distância média entre a Terra e o Sol – cerca de 150 milhões de quilômetros. A esta tremenda distância, DeeDee leva mais de 1.100 anos a completar sua órbita. Além disso, a luz de DeeDee leva em torno de 13 horas para a chegar aqui na Terra.

David Gerdes e a seu time anunciaram a descoberta de DeeDee no 2º semestre de 2016. Eles o encontraram através da Dark Energy Camera (DECam) do telescópio Blanco de 4 metros do Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile, como parte do programa de observações do DES (Levantamento da Energia Escura – Dark Energy Survey), um levantamento ótico de mais ou menos 12% do céu que procura compreender a energia escura, uma força misteriosa que acelera a expansão do Universo.

O levantamento DES produz vastas coleções de imagens astronômicas, que dão aos astrônomos a oportunidade de também procurar por objetos do Sistema Solar distante. A pesquisa inicial, que inclui quase 15.000 imagens, identificou mais de 1,1 bilhões de objetos candidatos. A vasta maioria dos objetos foram identificados como estrelas de fundo e galáxias ainda mais distantes. No entanto, os cientistas notaram que uma pequena fração se movia lentamente através do céu ao longo de observações sucessivas, o sinal sugestivo da assinatura orbital de um TNO.

Um desses objetos foi identificado em 12 imagens separadas. Os astrônomos informalmente apelidaram-no de DeeDee (como se fala as letras ‘DD’ em inglês), uma simpática abreviatura de “Distant Dwarf” (anão distante).

Os dados óticos do telescópio Blanco permitiram aos astrônomos medir a distância e as propriedades orbitais de DeeDee, mas não conseguiram determinar o seu tamanho ou outras características físicas. Como 1º cenário, era possível que DeeDee fosse um membro relativamente pequeno do nosso Sistema Solar, porém de alto albedo, ou seja, reflexivo o suficiente para ser detectado aqui na Terra. Por outro lado, em um 2º cenário, DeeDee poderia ser incomumente grande e escuro, refletindo apenas uma pequena parte da fraca luz solar que lá chega. Sabemos que ambos os cenários produzem dados óticos idênticos.

Uma vez que o ALMA tem a habilidade de observar o Universo frio e escuro, o ALMA pode detectar o calor, sob a forma de radiação milimétrica, emitido naturalmente por objetos frios no espaço. Os astrônomos estimam que a assinatura de calor de um objeto do Sistema Solar distante seria diretamente proporcional ao seu tamanho.

David Gerdes explicou:

Nós calculamos que este objeto seria incrivelmente frio, apresentando temperaturas da ordem de 30 Kelvin, ou seja, ligeiramente acima do zero absoluto.

Enquanto que a luz visível refletida pelo DeeDee seja apenas tão brilhante quanto uma vela vista a meio de caminho até à Lua, o ALMA pode rapidamente capturar a assinatura de calor desse corpo planetário e medir o seu brilho nos comprimentos de onda milimétricos.

Isto permitiu com que os astrônomos determinassem seu baixo albedo: DeeDee reflete apenas cerca de 13% da luz solar que o atinge.

Ao comparar estas observações do ALMA com os dados óticos anteriores, os astrônomos obtiveram as informações necessárias para calcular o tamanho do objeto.

David Gerdes explicou:

O ALMA capturou DeeDee com bastante facilidade. Fomos então capazes de resolver a ambiguidade anterior, quando tínhamos somente os dados óticos do DES.

Objetos como DeeDee são ‘fósseis’ remanescentes da formação do Sistema Solar. As suas órbitas e propriedades físicas revelam detalhes importantes sobre a formação dos planetas, incluindo a Terra.

Esta descoberta também é estimulante porque mostra que é possível de se detectar objetos muito distantes e em movimento lento no nosso Sistema Solar. Os investigadores realçam que estas mesmas técnicas poderiam ser usadas para detectar o teórico “Planeta Nove” que poderá residir muito além das órbitas de DeeDee e Éris.

David Gerdes concluiu:

Ainda existem diversos mundos novos a serem descobertos em nosso quintal cósmico. O Sistema Solar é um lugar rico e complicado.

Essa pesquisa foi apresentada no artigo intitulado “Discovery and physical characterization of a large scattered disk object at 92 AU“, publicado no Astrophysical Journal Letters.

Fontes

NRAO: ALMA Investigates ‘DeeDee,’ a Distant, Dim Member of Our Solar System

ALMA: ALMA Investigates ‘DeeDee,’ a Distant, Dim Member of Our Solar System

._._.

1702.00731 – Discovery and Physical Characterization of a Large Scattered Disk Object at 92 AU