Num universo onde mais de 4.500 estrelas são conhecidas por hospedar planetas, e muitas estrelas vêm em pares, você pensaria que mundos com dois sóis como o Tatooine de Star Wars estariam por toda parte. Mas de mais de 6.000 exoplanetas confirmados - a maioria descoberta pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA e pelo Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) - apenas 14 foram encontrados orbitando estrelas binárias. Com base nas expectativas, os astrônomos pensavam que deveria haver centenas, então para onde foram todos?
Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, e da Universidade Americana de Beirute têm uma resposta, e ela aponta diretamente para a teoria geral da relatividade de Einstein. Em sistemas binários, duas estrelas com massas ligeiramente diferentes orbitam uma à outra de forma elíptica, e um planeta ao redor delas experimenta puxões gravitacionais concorrentes. Isso faz com que a órbita do planeta precessione, enquanto a precessão das estrelas é acelerada pelos efeitos da relatividade geral à medida que as forças de maré as aproximam. Quando essas taxas de precessão se sincronizam em ressonância, a órbita do planeta se torna instável.
'Duas coisas podem acontecer: Ou o planeta fica muito, muito perto do binário, sofrendo ruptura por maré ou sendo engolido por uma das estrelas, ou sua órbita é significativamente perturbada para eventualmente ser ejetada do sistema', disse Mohammad Farhat, bolsista de pós-doutorado Miller na UC Berkeley e primeiro autor do artigo. 'Em ambos os casos, você se livra do planeta.'
Isso não significa que as estrelas binárias estejam livres de planetas; os planetas sobreviventes tendem a orbitar mais longe, tornando-os difíceis de detectar com os métodos atuais de trânsito. 'Certamente há planetas por aí. É apenas que eles são difíceis de detectar com os instrumentos atuais', acrescentou o coautor Jihad Touma, professor de física na Universidade Americana de Beirute.
A equipe relatou seus resultados no The Astrophysical Journal Letters, destacando um 'deserto' planetário ao redor de estrelas binárias próximas. Kepler e TESS detectam planetas medindo quedas na luz das estrelas durante os trânsitos, e Kepler identificou cerca de 3.000 sistemas binários eclipsantes. Dado que cerca de 10% das estrelas semelhantes ao Sol hospedam grandes planetas, os cientistas esperavam aproximadamente 300 sistemas com planetas circumbinários. Em vez disso, apenas 47 candidatos foram encontrados, com apenas 14 confirmados.
Notavelmente, nenhum desses planetas confirmados orbita estrelas binárias muito próximas que completam uma órbita em menos de cerca de sete dias. 'Você tem uma escassez de planetas circumbinários em geral e tem um deserto absoluto ao redor de binários com períodos orbitais de sete dias ou menos', disse Farhat. Sistemas binários têm uma zona de instabilidade onde os planetas não podem permanecer estáveis, e, curiosamente, 12 dos 14 planetas circumbinários conhecidos orbitam logo além desta região, sugerindo que se formaram mais longe e migraram para dentro.