Quem assistiu a Star Wars já conhece Tatooine, o planeta de dois sóis que serve de cenário para a saga de Luke Skywalker. A ficção científica há décadas popularizou a ideia de mundos orbitando estrelas duplas — e os astrônomos sempre presumiram que eles deveriam ser comuns no universo. O problema é que, na prática, eles quase não existem. E uma pesquisa publicada no The Astrophysical Journal Letters oferece uma resposta surpreendente para esse mistério: a culpa pode ser de Albert Einstein.

De mais de 6.000 exoplanetas confirmados até hoje (a maioria descoberta pelo telescópio espacial Kepler e pelo satélite TESS, da Nasa) apenas 14 orbitam simultaneamente dois astros de sistemas binários. Pelos modelos estatísticos, deveriam existir centenas desses mundos e a discrepância intrigou gerações de astrônomos.

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A resposta veio de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley e da Universidade Americana de Beirute, que usaram cálculos matemáticos detalhados e simulações computacionais para rastrear o mecanismo por trás do desaparecimento. Segundo o estudo, a teoria da relatividade geral de Einstein seria responsável por desestabilizar e destruir cerca de oito em cada dez planetas ao redor de estrelas binárias próximas entre si.

Como a relatividade elimina planetas

O processo começa com a física peculiar dos sistemas binários, segundo o estudo. Duas estrelas com massas ligeiramente diferentes orbitam uma à outra em trajetórias elípticas. Um planeta que circula as duas ao mesmo tempo sofre a influência gravitacional de ambas, o que faz sua órbita girar lentamente, fenômeno conhecido como precessão, semelhante ao bambolear de um pião.

As próprias estrelas também sofrem precessão, mas por uma razão diferente: sua órbita é modulada pelos efeitos da relatividade geral. Com o tempo, as forças de maré entre elas as aproximam gradualmente. À medida que a órbita encolhe, a precessão das estrelas acelera, enquanto a do planeta desacelera.

Em algum momento, as duas taxas se sincronizam, o que os cientistas chamam de ressonância. E aí o planeta entra em colapso orbital.

"Duas coisas podem acontecer: ou o planeta se aproxima demais do sistema binário, sofrendo disrupção por maré ou sendo engolido por uma das estrelas, ou sua órbita é perturbada a ponto de ser ejetada do sistema", disse Mohammad Farhat, pesquisador do Miller Postdoctoral Fellow na UC Berkeley e primeiro autor do estudo. "Nos dois casos, você se livra do planeta."

O 'deserto' ao redor das binárias curtas

O fenômeno é ainda mais extremo no caso de sistemas binários muito próximos — aqueles em que as duas estrelas completam uma órbita em menos de sete dias. Nenhum dos 14 planetas circumbinários confirmados orbita esse tipo de sistema, o que os pesquisadores descrevem como um "deserto absoluto".

Curiosamente, 12 dos 14 planetas conhecidos orbitam logo além da chamada zona de instabilidade — região onde os efeitos gravitacionais combinados das duas estrelas tornam qualquer órbita inviável. Isso sugere que eles se formaram mais longe e migraram para a posição atual ao longo do tempo.

"Formar um planeta na borda dessa zona de instabilidade seria como tentar colar flocos de neve dentro de um furacão", disse Farhat.

A relatividade que estabiliza e destrói

A teoria da relatividade geral foi proposta por Einstein em 1915 e descreve a gravidade como uma curvatura do espaço-tempo causada pela massa. Uma de suas primeiras confirmações foi justamente a órbita de Mercúrio, que se desvia ligeiramente do previsto pelas leis de Newton.

Os pesquisadores destacam que o mesmo tipo de efeito relativístico que, segundo simulações anteriores, salvou Mercúrio de ser expulso do sistema solar é o que, em sistemas binários, destrói planetas. "A relatividade geral está estabilizando sistemas de algumas formas e perturbando-os de outras", disse Jihad Touma, professor de física na Universidade Americana de Beirute e coautor do estudo.

Isso não significa que estrelas duplas são estéreis. Os planetas que sobrevivem tendem a orbitar muito mais longe das estrelas, o que os torna difíceis de detectar pelos métodos de trânsito usados pelo Kepler e pelo TESS. "Com certeza existem planetas por aí. É só que são difíceis de detectar com os instrumentos atuais", disse Touma.

Próximos passos

A equipe já está expandindo seus modelos para investigar como a relatividade afeta aglomerados de estrelas ao redor de pares de buracos negros supermassivos, e se mecanismos semelhantes explicam a escassez de planetas ao redor de pulsares binários.

Para Tatooine existir de verdade, portanto, Einstein teria que cooperar. E, pelo que a ciência mostra, isso raramente acontece.