Participação brasileira no satélite europeu PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars)

O PRÊMIO NOBEL DE FÍSICA DE 2019, O SATÉLITE PLATO E ENGENHEIROS BRASILEIROS NA CAPA DA REVISTA EUROPÉIA ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

(IAG/USP) Foram anunciados na última semana os ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2019. Os suíços Michel Mayor e Didier Queloz foram escolhidos por suas descobertas no campo dos exoplanetas. O valor dessa área de pesquisa foi finalmente reconhecido, ao receber o mais prestigioso prêmio científico existente no mundo. Isso mostra a atualidade da participação brasileira no satélite europeu PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), que vai ser lançado em 2026 pela Agência Espacial Europeia (ESA), com a principal finalidade de descobrir exoplanetas similares à Terra localizados dentro da zona habitável de estrelas semelhantes ao Sol (isto é, onde pode existir água em estado líquido). Ou seja, vai buscar sistemas solares gêmeos do nosso, representando desta forma um papel essencial na tentativa de responder à velha questão da humanidade sobre se estamos sós no Universo.

Comparativamente às missões espaciais de sua categoria, o PLATO (http://www.platomission.com) será o primeiro instrumento capaz de aliar alta precisão fotométrica (da ordem de algumas dezenas de partes por milhão) e amplo campo de visada (superior a 2000 graus quadrados). Para efeito de comparação, tal campo cobre uma área do céu quase 20 vezes superior àquela coberta pelo satélite Kepler da NASA, o maior já lançado para estudar exoplanetas Com tais atributos, o PLATO será a única missão de sua categoria capaz de efetivamente determinar se existem planetas semelhantes à nossa Terra, com qual frequência eles ocorrem e quais tipos de estrelas e eles orbitam normalmente.

O Brasil está participando da construção e montagem científica do satélite. Dezenas de pesquisadores oriundos de várias instituições de ensino e pesquisa de norte a sul do país (IAG e Escola Politécnica da USP, UNESP/Guaratinguetá, Universidade Presbiteriana Mackenzie, Instituto Mauá de Tecnologia, Observatório Nacional/MCTI, UFMG, UFRN, Obs. do Valongo e IBCCF e UEPG). Pela primeira vez em sua história, o país está contribuindo simultaneamente com software, hardware e ciência num projeto espacial científico internacional. Essa participação proporcionará aos astrofísicos brasileiros acesso privilegiado às descobertas científicas do PLATO nos campos dos exoplanetas e ciência planetária, física estelar e astrobiologia.

O satélite detecta um exoplaneta quando este transita em frente ao disco de sua estrela, causando um pequeno eclipse. Entretanto, outros fenômenos astrofísicos – em particular sistemas com estrelas binárias – são capazes de imitar trânsitos planetários, gerando assim um conjunto de falsos positivos. Tais assinaturas falsas devem ser devidamente distinguidas das relativas a trânsitos planetários reais, a fim de prevenir vieses na estatística de detecção de planetas. No contexto da missão PLATO, a problemática de falsos positivos será particularmente importante, dada a numerosa quantidade de estrelas (até um milhão) que o instrumento será capaz de observar durante seu tempo de vida útil (até 6,5 anos). Levando-se em conta que a confirmação de um planeta e a estimativa de sua massa requer também muitas horas de telescópios terrestres, a eliminação de falsos positivos, já na fase de detecção de assinaturas planetárias, torna-se crucial. Neste sentido, soluções eficientes em termos de software para extração de fotometria estelar e tratamento de dados (curvas de luz) devem ser estudadas e testadas, de forma a maximizar a qualidade dos dados científicos produzidos pelo instrumento.

Para as estrelas-alvo da missão PLATO, o trabalho – desenvolvido por engenheiros brasileiros – para determinação do método ótimo de extração fotométrica, em voo, que minimiza a ocorrência de falsos trânsitos planetários mereceu que o artigo que o descreve fosse escolhido para ser capa do volume de julho da mais prestigiosa revista europeia da área, a Astronomy & Astrophysics (veja a figura). Este artigo é um dos frutos da tese de doutorado de Victor Marchiori, realizada em regime de cotutela (duplo diploma) entre a Escola Politécnica da USP e o Observatório de Paris na França, num contexto de cooperação internacional inédito no espacial brasileiro. Tal trabalho resultou igualmente em projeções para desenvolvimento futuro de algoritmos de detecção de falsos positivos, cujas perspectivas são promissoras e que fará objeto de um projeto de pós-doutorado. A tese foi defendida em Paris no dia 16 de setembro último.

Publicação - Astronomy & Astrophysics: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/07/aa35269-19/aa35269-19.html (arXiv: https://arxiv.org/abs/1906.00892)