Um artigo científico publicado na plataforma de pré-impressão arXiv propõe a adição de um instrumento de astrometria de alta precisão ao Observatório de Mundos Habitáveis (Habitable World Observatory). Este instrumento seria capaz de rastrear as posições planetárias com uma precisão de 0,5 microssegundos de arco, melhorando significativamente a eficiência na detecção de planetas semelhantes à Terra nas proximidades. (A ilustração mostra o conceito artístico do Observatório de Mundos Habitáveis.)
Como uma instalação de observação espacial de próxima geração, o objetivo principal do Observatório de Mundos Habitáveis é buscar sinais de vida nas atmosferas de pelo menos 25 exoplanetas semelhantes à Terra. Fabian Malbert e sua equipe de pesquisa da Universidade Grenoble Alpes apontam em seu artigo que, embora o projeto atual dependa de um coronógrafo, por mais avançado que seja, ele ainda enfrenta desafios para realizar a missão sozinho. O novo instrumento de astrometria poderia estender o alcance de detecção para centenas de sistemas estelares próximos, fornecendo mais alvos candidatos para análises subsequentes da composição atmosférica.
Atualmente, apenas 12% das estrelas semelhantes ao Sol a até 65 anos-luz do nosso sistema solar possuem planetas confirmados, todos gigantes gasosos. O satélite Gaia, atualmente o mais avançado, possui uma precisão de medição de 20 a 30 microssegundos de arco, enquanto o novo instrumento de astrometria ostenta uma precisão de 400 a 600 vezes maior. Ele consegue calcular as órbitas completas e as massas absolutas de exoplanetas, detectando os minúsculos deslocamentos das estrelas causados pela gravidade planetária.
Para superar o desafio técnico dos erros acumulados em instrumentos de astrometria tradicionais, a equipe de pesquisa propôs uma tecnologia de unidade de calibração de detector. Essa tecnologia gera franjas claras e escuras em um sensor CMOS para calibrar com precisão a posição de cada pixel, garantindo a estabilidade de observações de longo prazo. O Dr. Malbert afirmou que o Observatório do Mundo Habitável precisa realizar mais de cem medições independentes em corpos celestes individuais durante seu período de missão de 3 a 4 anos, eliminando erros aleatórios residuais por meio da superposição de dados.
Essa inovação tecnológica também pode ser aplicada à pesquisa fundamental em astrofísica, auxiliando na verificação de previsões teóricas sobre a matéria escura fria. Medições de alta precisão podem capturar efeitos sutis causados pela gravidade da matéria escura, fornecendo novas evidências para a compreensão das características de distribuição da matéria escura nos centros galácticos. Essa abordagem tecnológica deriva do trabalho acumulado da proposta da missão Theia, e sua integração com o Observatório de Mundos Habitáveis criará um efeito sinérgico.
De acordo com os planos atuais, a pesquisa e o desenvolvimento abrangentes do Observatório de Mundos Habitáveis começarão na década de 2030, com o início das operações previsto para a década de 2040. Os pesquisadores acreditam que soluções consolidadas para técnicas de astrometria de precisão fornecerão suporte tecnológico crucial para essa importante missão científica na busca por sinais de vida extraterrestre.
