Cientistas suspeitavam, por décadas, que somos visitados regularmente por viajantes intergalácticos, muitos que vagam entre as estrelas há bilhões de anos

 

Ele emergiu do vazio celestial em outubro de 2017 — um pequeno ponto brilhante no telescópio do Observatório Haleakal?, no Havaí (Estados Unidos).

Viajando pelo espaço a 90.000 km/h, acredita-se que o objeto tenha vindo da direção de Vega, uma estrela alienígena que fica a 237 trilhões de km de distância.

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Com o formato de um charuto comprido ou de um disco misteriosamente parecido com uma nave espacial, na época em que foi avistado, já havia passado pelo nosso próprio Sol, feito uma curva fechada habilidosa e disparado em outra direção.

Esta anomalia espacial foi chamada de Oumuamua, que em havaiano significa “mensageiro de longe que chega primeiro”.

Robert Weryk, o astrônomo da Universidade do Havaí que o detectou pela primeira vez, soube logo de cara, por sua velocidade, que estava diante de algo novo para a física.

Não era um cometa ou asteroide comum, era um visitante interestelar de um sistema solar distante e não identificado — o primeiro a ser encontrado.

Condizente com um objeto com origens tão alienígenas, logo ficou claro que o Oumuamua era devidamente estranho. Duas coisas em particular deixaram os cientistas intrigados.

A primeira foi sua misteriosa aceleração ao se afastar do Sol, que era difícil de conciliar com muitas teorias sobre do que poderia ser feito.

A segunda era sua forma peculiar — segundo algumas estimativas, era 10 vezes mais comprido do que largo. Antes do Oumuamua, os objetos espaciais mais alongados conhecidos eram três vezes mais compridos do que largos.

Ao longo dos anos que se seguiram, as revistas científicas e as manchetes dos jornais ao redor do mundo fervilharam de especulações.

Seria um bloco de hidrogênio sólido? Poderia ser um “coelhinho de poeira” cósmico — uma versão espacial gigante dos tufos de cabelo e detritos frequentemente encontrados debaixo dos móveis da sala de estar?

Ou, como sugeriu o renomado astrônomo de Harvard Avi Loeb, uma construção artificial feita por uma civilização extraterrestre inteligente?

Um convidado surpresa

Os cientistas haviam suspeitado por décadas que nosso sistema solar poderia ser visitado regularmente por esses viajantes intergalácticos, muitos dos quais se supõe que estejam vagando entre as estrelas há bilhões de anos.

Mas embora existam centenas de instrumentos especializados vasculhando os céus todas as noites, desde um telescópio coberto de neve no Polo Sul até o Alma, no Deserto do Atacama, no Chile, nenhum jamais foi avistado.

Mas, não muito tempo depois do Oumuamua aparecer, algo inesperado aconteceu: eles encontraram outro.

Em 30 de agosto de 2019, o engenheiro e astrônomo amador Gennady Borisov avistou um objeto se movendo no céu antes do amanhecer a partir de seu observatório particular em Nauchnyi, na Crimeia — usando um telescópio que ele próprio construiu.

Logo à primeira vista, ele percebeu que era especial — estava viajando em uma direção diferente dos cometas que povoam o principal cinturão de asteroides do sistema solar.

Era o 2I / Borisov, que recebeu este nome em homenagem a seu descobridor — e suspeita-se que seja um cometa que não está vinculado a uma estrela.

Então, de onde vêm esses visitantes? O que eles podem nos dizer sobre sistemas solares alienígenas? E com que frequência devemos esperar vê-los?

Para descobrir, é importante saber primeiro do que são feitos.

Uma misteriosa ausência

O Oumuamua ainda não foi definitivamente classificado como um cometa ou asteroide — pode ser algo completamente diferente —, mas os cientistas sempre acreditaram que a maioria dos objetos interestelares seria o primeiro.

Alguns dos cometas que atualmente habitam os confins de nosso próprio sistema solar podem ter sido originalmente viajantes interestelares antes de serem capturados pela gravidade do Sol, então isso faria sentido.

No entanto, a maioria dos cometas tem “caudas” — manchas brilhantes que ficam atrás deles —, que se formam quando passam perto do Sol e se aquecem, liberando gases congelados e poeira dentro deles.

Como você já deve ter imaginado, o Oumuamua não tinha cauda.

Isso foi particularmente chocante, porque sua rota o levou para as profundezas do sistema solar, mergulhando em direção ao Sol e errando o alvo por apenas 0,26 UA — cerca de um quarto da distância da Terra ao Sol.

“À medida que os dados chegavam, mais e mais peculiaridades surgiam”, diz Loeb, acrescentando que participou de uma conferência sobre o Oumuamua nesta época e, quando terminou, saiu da sala com um colega que trabalha com asteroides há décadas.

“Ele disse: ‘Isso é tão estranho, gostaria que nunca tivesse existido’ — tirou as pessoas de sua zona de conforto.”

A princípio, os cientistas pensaram que talvez isso significasse que o Oumuamua era um asteroide rochoso no fim das contas. Até que mais observações surgiram.

“Descobriram que ele tinha essa aceleração à medida que se afastava do Sol”, conta Alan Jackson, astrônomo e cientista planetário da Universidade do Estado do Arizona, nos EUA.

Isso era universalmente desconcertante. É perfeitamente normal que os cometas acelerem ao voltar de um encontro próximo com o Sol, mas apenas porque estão sendo impulsionados por suas caudas — os gases ejetados dão a eles uma propulsão, como o motor de um foguete.

“Essa foi realmente a gota d’água para mim, por assim dizer — além da força de gravidade do Sol, havia algo o empurrando para longe”, diz Loeb.

“Para explicar esse impulso, era necessário que cerca de um décimo da massa desse objeto evaporasse.”

Uma hipótese era que talvez o objeto fosse um “iceberg de hidrogênio” — um pedaço gigante de hidrogênio congelado, que poderia ter formado uma cauda que não seria visível da Terra.

No entanto, nem todos ficaram convencidos. Para começar, ninguém jamais viu gelo de hidrogênio no espaço — e Loeb e seus colegas argumentaram que pedaços dele não poderiam ter permanecido gelados o suficiente por tempo suficiente para formar um objeto grande como o Oumuamua.

E dado que seu ponto de congelamento (-259°C) é apenas ligeiramente acima da temperatura ambiente do Universo, parece improvável que tivesse sobrevivido à jornada de várias centenas de milhões de anos da região mais próxima do espaço que acreditava-se gerar tais objetos.

Como alguém comentou, ele teria se desfeito depois de “ser cozinhado pela luz das estrelas”.

Em meio à confusão, a ideia de que o Oumuamua poderia ter sido feito por uma civilização alienígena inteligente começou a parecer um pouco mais plausível — por um lado, os cientistas do Instituto Seti ficaram intrigados o suficiente para apontar um telescópio para ele e observar quaisquer sinais de rádio que poderia estar emitindo.

No cenário da tecnologia alienígena, o impulso inexplicável que o Oumuamua recebeu do Sol foi causado pelo reflexo da luz do sol em sua superfície, que precisaria ser fina, plana e refletora — como o vento impulsionando a vela de um barco.

O objeto era de fato extremamente brilhante para o tamanho pequeno que tinha, “mas é claro que a natureza não faz velas”, diz Loeb.

“Então foi isso que me levou a sugerir em um artigo na Scientific American e depois em um artigo científico [agora um livro] que pode ser de origem artificial.”

Loeb explica que outro objeto — o 2020-SO — recebeu uma aceleração misteriosa do Sol em setembro de 2020.

Foi inicialmente avistado pelo mesmo telescópio que encontrou o Oumuamua, e acabou sendo identificado como o foguete propulsor da fracassada missão Surveyor 2, lançada em 1966, que tinha como objetivo pousar uma nave espacial na Lua. Foi lançada com sucesso no espaço, mas logo perdeu contato e ficou à deriva por décadas.

Como a “vela de luz” alienígena proposta por Loeb, ela tinha uma superfície plana e refletora que podia repelir a luz e impulsioná-la para frente.

No fim das contas, o Instituto Seti não encontrou nada — embora isso não descarte a possibilidade de que o Oumuamua pertença a uma civilização cósmica morta há muito tempo.

Então, finalmente, no início deste ano, Jackson e seu colega Steven Desch vieram com uma explicação que parece esclarecer as características peculiares do Oumuamua, sem a necessidade de qualquer tecnologia alienígena.

Eles começaram descartando algumas coisas. Por um lado, eles sabiam que se houvesse gases saindo do Oumuamua, não poderiam incluir monóxido de carbono, água ou dióxido de carbono, porque os astrônomos teriam visto.

“Tinha que ser algo que ninguém tivesse considerado antes”, diz Desch.

Também não poderia ser hidrogênio, porque o Universo é muito quente.

“Nos demos conta de que o gelo de nitrogênio podia fornecer exatamente a quantidade de impulso necessária — e isso é observado em Plutão.”

Para confirmar esta hipótese, eles calcularam o quão brilhante era a superfície do Oumuamua e compararam com a refletividade do gelo de nitrogênio — descobriram que coincidiam de forma mais ou menos exata.

A equipe concluiu que o objeto era provavelmente uma lasca de gelo de nitrogênio, que foi retirada da superfície de um exoplaneta parecido com Plutão em torno de uma jovem estrela.

Com base na evolução de nosso próprio sistema solar, que começou com milhares de planetas semelhantes na vizinhança gelada do cinturão de Kuiper, eles sugeriram que o fragmento pode ter se partido há cerca de meio bilhão de anos.

“Por fim, Netuno se moveu por aquela região e ejetou muito do material — e isso aconteceu muito cedo”, diz Desch.

Eles sugerem que o Oumuamua tem viajado pela vastidão fria e estéril do espaço profundo desde então.

Embora o objeto tivesse finalmente alcançado a borda mais externa do Sistema Solar há muitos anos, levaria muito tempo para viajar até a região central e amena onde foi descoberto pela primeira vez — e gradualmente desgastado na forma de “panqueca” enquanto se aproximava.

Isso explica sua forma incomum e sua aceleração de uma só vez, porque o nitrogênio evaporado teria deixado uma cauda invisível que o impulsionou para frente.

“Nossa atmosfera é sobretudo de nitrogênio e você pode ver através dele”, explica Jackson.

“O gás nitrogênio é difícil de detectar.”

Novamente, nem todo mundo está feliz com essa sugestão.

Por um lado, Loeb é cético de que o planeta parecido com Plutão de onde Oumuamua veio teria uma área de superfície grande o suficiente para ser estatisticamente plausível que encontremos um fragmento dele.

A equipe dele calculou que você precisaria que as estrelas da galáxia tivessem 100 vezes a massa que têm, para explicar por que vimos uma lasca de iceberg de nitrogênio.

“A camada superficial de Plutão tem apenas uma pequena porcentagem de seu tamanho”, diz ele, “então isso simplesmente não faz sentido”.

Mas se a teoria estiver correta, o Oumuamua pode ter fornecido um raro vislumbre do que existe em sistemas solares alienígenas.

No momento, só podemos ver os planetas que orbitam outras estrelas indiretamente — por quanta luz eles bloqueiam quando sua silhueta passa na frente das estrelas, ou pela maneira como sua gravidade distorce a luz quando eles passam.

Tudo se resume às distâncias impressionantes envolvidas. Viajar 4,2 anos-luz (25 trilhões de milhas) até a estrela mais próxima, Proxima Centauri, levaria milhares de anos com nossa tecnologia atual.

Se deixasse a Terra agora, uma espaçonave como a Voyager — que está atualmente explorando o espaço profundo fora do nosso sistema solar — chegaria no ano 75100.

“Chegar a outro planeta extrassolar nunca vai acontecer na minha vida, ou na da civilização ocidental”, diz Jackson.

“Mas a natureza pode nos entregar pedaços deles que podemos ver de perto”.

O fato de o Oumuamua ainda ser relativamente grande quando entrou em nosso sistema solar sugere que ainda era um fragmento intocado de seu planeta-mãe, preservado no vácuo gelado do espaço por meio bilhão de anos.

Em todo esse tempo, é provável que nunca tenha encontrado outra estrela de perto, até que se deparou com a nossa.

“Provavelmente passou por dezenas de sistemas solares em uma fração de ano-luz, mas não teria sobrevivido a outra viagem perto de um sol como o nosso”, diz Desch.

Em particular, a possível identidade de iceberg de nitrogênio do Oumuamua sugere que outros sistemas solares são tranquilizadoramente semelhantes ao nosso.

“O que isso nos diz é que nas regiões periféricas de outros sistemas planetários, temos esses objetos maiores, como Plutão”, afirma Jackson.

Estimativas até sugeriram que o gelo tinha uma tonalidade avermelhada, semelhante à encontrada nas camadas das geleiras de nitrogênio de Plutão, que contêm metano.

“São grandes o suficiente para serem diferenciados — eram quentes o suficiente para separar os diferentes materiais de que eram feitos e produzir uma estrutura em camadas.”

Antes do Oumuamua, os confins de outros sistemas planetários eram um mistério total, porque os objetos de lá estão muito distantes para formar uma silhueta contra sua estrela vizinha.

“Nós só sabemos realmente sobre aqueles que estão mais perto, porque circulam com mais frequência e bloqueiam mais a luz das estrelas”, diz Jackson.

Até o próprio nitrogênio é novidade — no sistema solar, é onipresente. Mas até o Oumuamua, era impossível dizer se era comum em outros lugares.

“Isso não é algo que tenhamos qualquer tipo de gerenciamento direto antes”, afirma Jackson.

Um cometa ‘monótono’

Felizmente, o 2I / Borisov revelou-se veementemente menos difícil de decifrar do que seu companheiro cósmico. Foi reconhecido como o primeiro cometa interestelar já encontrado.

Muito parecido com aqueles remanescentes nas bordas externas do sistema solar, acredita-se que o 2I / Borisov seja composto de uma mistura lamacenta de água, poeira e monóxido de carbono.

Ele tinha uma cauda visível e era mais ou menos o que os cientistas esperavam. No mínimo, o 2I / Borisov faz o Oumuamua parecer ainda mais estranho.

Acredita-se que o 2I / Borisov tenha sido arrancado de um antigo sistema solar centrado em torno de uma estrela anã vermelha, o tipo mais escuro e abundante em nossa galáxia.

Com base em sua velocidade e trajetória, uma equipe internacional calculou provisoriamente que pode ter se originado em torno da estrela Ross 573 — agora uma anã branca — que habita uma região do espaço a cerca de 965 trilhões de km de distância do Sol.

Eles sugerem que foi ejetado para o espaço após uma violenta colisão de três grandes objetos nesta vizinhança celestial há cerca de 900 mil anos.

Mas Jackson tem dúvidas.

“Não sabemos de qual sistema estelar específico o 2I / Borisov veio, ele está viajando há muito tempo para rastrear até um sistema individual”, observa.

“Mas como o Borisov se parece mais com um cometa do sistema solar, esperaríamos que ele viesse de uma nuvem de cometas dentro de seu sistema original, onde quer que seja.”

Um cálculo impossível

Enquanto alguns especialistas estão remoendo sobre como o Oumuamua e o 2I / Borisov podem ser tão diferentes, outros estão trabalhando exatamente em descobrir quantos outros objetos podem ser iguais a eles.

“Esperávamos que mais cedo ou mais tarde veríamos objetos interestelares, porque sabemos que os cometas em nosso próprio sistema solar são ejetados em uma base razoavelmente regular”, diz Jackson.

Era lógico supor que o mesmo processo aconteceria em outro lugar na galáxia — algo totalmente hipotético.

Mesmo após a descoberta do Oumuamua, exatamente o quão raro ou estatisticamente improvável sua chegada era, permaneceu tão desconcertante quanto o próprio objeto — até onde se sabia, sua chegada poderia ter sido um acontecimento único.

Da mesma forma, nosso sistema solar pode estar fervilhando com esses fragmentos do resto da galáxia, que são tão escuros que só aparecem quando acontece da sua rota passar pelo Sol.

Agora que os cientistas encontraram dois viajantes interestelares, seu palpite foi mais ou menos confirmado.

Mas estimar exatamente o quão comuns esses objetos são — e com que frequência podemos esperar vê-los — permanece extremamente complicado.

Um cálculo inicial realizado por Loeb e seus colegas muito antes de quaisquer objetos interestelares serem realmente avistados, em 2009, analisou a probabilidade de encontrarmos um.

Eles basearam sua estimativa na densidade das estrelas na Via Láctea e em suposições sobre a quantidade de matéria que cada uma delas está ejetando no Universo, depois compararam isso com a sensibilidade do telescópio mais poderoso da Terra.

Eles concluíram que a probabilidade de encontrar um em sua vida inteira de pesquisa é “muito pequena” — entre uma em mil e uma em 100 mil.

Objetos como o Oumuamua deveriam ser tão raros que os cientistas quase não o deveriam ter visto.

Mas eles viram.

Com base em sua detecção bem-sucedida, uma equipe calculou que, em cada unidade tridimensional de espaço com lados do tamanho da distância da Terra ao Sol, você encontraria aproximadamente cinco objetos cósmicos de tamanhos semelhantes em qualquer momento.

Isso sugere uma densidade significativamente maior de matéria interestelar na galáxia do que se pensava anteriormente. Também sugere que, em vez de serem produzidos exclusivamente por sistemas solares jovens quando seus planetas estão se formando, esses objetos são liberados durante toda a vida das estrelas — ou não estariam perto de ser tão comuns.

Enquanto isso, pesquisas mais recentes — feitas após a descoberta do 2I / Borisov — sugerem que existem cerca de 50 objetos interestelares a pelo menos 50 m em nosso sistema solar a qualquer momento.

Isso é significativo, porque nem todos os objetos interestelares são tão inocentes quanto nossos visitantes recentes.

Embora agora se acredite que o impacto que matou os dinossauros tenha vindo de um objeto que se originou em nosso próprio sistema solar, asteroides e cometas interestelares podem ser especialmente destrutivos, porque viajam significativamente mais rápido do que aqueles que orbitam nosso próprio Sol.

A busca por outros

Seja como for, os cientistas estão prestes a obter algumas respostas. Detectar o brilho tênue de objetos interestelares requer equipamentos potentes — exatamente do tipo que um novo observatório em construção no Chile vai ter.

O Observatório Vera Rubin fica no topo do Monte Pachón, uma montanha de 2.682 metros de altura no norte do país. Com previsão de conclusão em 2022 ou 2023, ele abriga a maior câmera digital já construída no campo da astronomia.

Ele vai realizar levantamentos todas as noites do céu noturno, em busca de objetos próximos à Terra com pelo menos 140 m de diâmetro — cerca de dois terços do tamanho do Oumuamua e um sétimo do tamanho do 2I / Borisov.

Muitos astrônomos estão otimistas de que ele vai encontrar o próximo objeto interestelar — assim como o elusivo hipotético planeta do nosso sistema solar, o Planeta Nove.

“O que realmente precisamos é ver mais objetos como o Oumuamua, então poderemos analisar essas estatísticas e realmente obter um panorama adequado de quantos objetos desse tipo existem,” diz Jackson.

A esperança de Loeb é que o telescópio identifique o próximo objeto interestelar quando ele estiver a caminho do nosso sistema solar, com antecedência suficiente para que tenhamos tempo de enviar uma espaçonave para interceptá-lo e dar uma olhada mais de perto.

Ele cita a missão Osiris-Rex, que foi lançada em setembro de 2016 e já viajou com sucesso até o asteroide Bennu, a mais de 321 milhões de km da Terra.

Ela está atualmente fazendo o caminho de volta — e a expectativa é de que retorne com fotos e amostras em 2023.

“E isso vai nos dizer se é artificial ou natural”, afirma Loeb.

“E, claro, se parecer artificial, será muito interessante. Poderíamos pousar nele e até ler a etiqueta de ‘fabricado no Planeta X’.”

Desch está igualmente entusiasmado com uma possível viagem a um objeto interestelar, embora por razões um pouco mais convencionais.

“Quando pensamos em qualquer tipo de nave espacial indo para algo em nosso próprio sistema solar, temos uma lista de coisas que queremos checar, e seria igual”, diz ele, listando alguns dos itens mais importantes como, por exemplo, se contém aminoácidos — sugerindo uma possível vida orgânica —, além de água ou monóxido de carbono.

“Para obter um resumo de toda a química do objeto, é isso que eu quero”, acrescenta.

Mas, aconteça o que acontecer, Loeb gostaria que a comunidade científica mantivesse a mente aberta — sobretudo se nosso terceiro encontro com um objeto interestelar for tão desconcertante quanto Oumuamua.

“Se encontrarmos algo que nunca vimos antes, vamos coletar mais dados e descobrir sua natureza, porque então aprenderemos algo novo sobre os viveiros ou fábricas que fazem esses objetos”, afirma.

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.