Medições de planetas por James Webb podem estar erradas, diz estudo do MIT

O Telescópio James Webb tem revelado ao mundo imagens detalhadas e mais longe no universo do que nunca. Porém, conforme estudo do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos EUA, as propriedades planetárias capturadas pelo observatório — como temperatura, pressão e composição elementar — podem ter sido interpretadas de modo equivocado.

A pesquisa foi registrada em 15 de setembro na revista Nature Astronomy. O artigo mostra que os modelos de opacidade usados para interpretar os dados de Webb e medir como a luz interage com a matéria no telescópio podem estar precisando de um reajuste de precisão. 

A opacidade é importante a se considerar, pois mensura a facilidade com que os fótons de luz passam através de um material. Essas partículas de certos comprimentos de onda podem passar diretamente, serem absorvidas ou refletidas, dependendo de como elas interagem com certas moléculas. Tal interação também depende da temperatura e pressão do material.

Com isso, os astrônomos podem usar os modelos de opacidade para derivar certas propriedades de uma amostra, dado o espectro de luz que o material emite. É possível então descobrir o tipo e a abundância de produtos químicos na atmosfera de um planeta de fora do Sistema Solar, com base na luz desse planeta que o telescópio captura.

Segundo Julien de Wit, coautor do estudo, o atual modelo, que ele compara a uma "ferramenta de tradução de linguagem", fez um trabalho decente ao interpretar dados de instrumentos como o Telescópio Espacial Hubble. Mas o nível de precisão de Webb já é outro mais elevado, o que impede ao processo captar sutilezas importantes, como as que mostram se um planeta é ou não habitável. 

Em comunicado, Wit exemplifica que “existe uma  diferença cientificamente significativa entre um composto como a água estar presente em uma taxa de 5% versus 25%” — algo que, segundo ele, os modelos de hoje não conseguem diferenciar.

O especialista e colegas testaram primeiro o modelo de opacidade mais comumente usado hoje em dia. O grupo criou então oito modelos “perturbados”, alimentando cada um com “espectros sintéticos”, ou seja, com padrões de luz simulados semelhantes à precisão da visão do James Webb.

O resultado mostrou que os modelos não serão sensíveis o suficiente. Todos, porém, produziam um “bom ajuste” com os dados do telescópio. Mesmo se um deles fosse “perturbado”e produzisse uma composição química incorreta, gerava-se um espectro de luz dessa composição próximo ao espectro original.

“Descobrimos que existem parâmetros suficientes, mesmo com um modelo errado, para ainda obter um bom ajuste, o que significa que você não saberia que seu modelo está errado e o que ele está dizendo está errado”, explica Wit.

Para contornar os equívocos, os especialistas levantaram sugestões de melhoria dos modelos, incluindo mais medições laboratoriais e cálculos teóricos, além de colaborações interdisciplinares, sobretudo entre astronomia e espectroscopia.

“Atualmente, o modelo que usamos para descriptografar informações espectrais não está à altura da precisão e qualidade dos dados que temos do telescópio James Webb”, reforça Prajwal Niraula, estudante de pós-graduação no MIT e coautora da pesquisa.

Para a estudiosa, há muito que poderia ser feito se entendêssemos a interação entre luz e matéria. “Sabemos bem disso sobre as condições da Terra, mas assim que nos movemos para diferentes tipos de atmosferas, as coisas mudam, e são muitos dados, com qualidade crescente, que corremos o risco de interpretar erroneamente”,ela diz.