Os menores ‘terremotos estelares’ já detectados

Impressão artística de ondas sonoras (modos p), com diferentes frequências, viajando pelas camadas internas de uma estrela. Crédito: Tania Cunha (Planetário do Porto”Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)

doi.org/10.1051/0004-6361/202449197
Credibilidade: 989
#Estrelas 

A uma distância de 11,9 anos-luz, Epsilon Indi é uma estrela anã laranja (também conhecida como anã K) com 71% do diâmetro do Sol. Uma equipe internacional, liderada pelo investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), Tiago Campante, estudou esta estrela com o espectrógrafo ESPRESSO, montado no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), e detectou o mais ínfimo “” terremotos”” já registrados.

A equipe usou uma técnica chamada asterosismologia, que mede oscilações em estrelas.

Estes fornecem vislumbres indiretos do interior estelar, tal como os terramotos nos contam sobre o interior da Terra.

Em – Indi, a amplitude máxima das oscilações detectadas é de apenas 2,6 centímetros por segundo (cerca de 14% da amplitude de oscilação do Sol), o que a torna a menor e mais fria estrela anã observada até o momento com oscilações semelhantes às do Sol confirmadas.

Estas medições são tão precisas que a velocidade detectada é mais lenta que a velocidade média de uma preguiça.

“O nível extremo de precisão destas observações é uma conquista tecnológica notável.

É importante ressaltar que esta detecção mostra conclusivamente que a asterosismologia precisa é possível até anãs frias com temperaturas de superfície tão baixas quanto 4.200 graus Celsius, cerca de 1.000 graus mais frias que a superfície do Sol, efetivamente abrindo criar um novo domínio na astrofísica observacional”, comenta Campante, professor auxiliar do Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (DFA-FCUP).

Impressão artística de uma estrela anã organge (também conhecida como anã K). Crédito: Tania Cunha (Planetário do Porto”Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)

Este nível de precisão pode ajudar os cientistas a resolver um desacordo de longa data entre a teoria e as observações no que diz respeito à relação entre a massa e o diâmetro destas estrelas anãs frias.

“Sabe-se que os modelos de evolução estelar subestimam o diâmetro das anãs K em 5-15% em comparação com o diâmetro obtido a partir de métodos empíricos.

O estudo das oscilações nas anãs K, via asterossismologia, ajudará a identificar as deficiências dos modelos estelares atuais e, assim, , melhorá-los para eliminar esta discrepância”, explica a investigadora do IA Margarida Cunha.

Estes “starquakes” podem agora ser usados para ajudar planejando o futuro telescópio espacial PLATO da Agência Espacial Europeia (ESA), uma missão na qual a IA está fortemente envolvida.

As amplitudes de oscilação medidas neste estudo podem ser convertidas em amplitudes em fotometria, pois serão medidas pelo PLATO, sendo esta uma informação chave para ajudar a prever com precisão o rendimento sísmico do PLATO, programado para ser lançado em 2026.

Impressão artística de ondas sonoras (modos p), com diferentes frequências, viajando pelas camadas internas de uma estrela. Crédito: Tania Cunha (Planetário do Porto”Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)

Apesar de algum cepticismo inicial de que a detecção de tais oscilações possa estar fora do alcance das nossas atuais capacidades instrumentais, Mário João Monteiro (IA & DFA-FCUP) explica que “Além de detectar a presença de oscilações semelhantes às solares em – Indi, agora esperamos usar as oscilações para estudar a física complexa das camadas superficiais em anãs K.

Essas estrelas são mais frias e mais ativas que o nosso Sol, o que as torna laboratórios importantes para investigar fenômenos-chave que ocorrem em suas camadas superficiais e que ainda não estudamos em detalhes em outras estrelas.” Sobre a razão pela qual a equipe utilizou o ESPRESSO, Nuno Cardoso Santos (IA & DFA-FCUP), líder do grupo de investigação “Rumo à detecção e caracterização de outras Terras” do IA, disse: “Um consórcio internacional co-liderado pelo IA desenvolveu o Espectrógrafo ESPRESSO.

Os principais objetivos do ESPRESSO são detectar e caracterizar planetas de baixa massa orbitando outras estrelas e estudar a variabilidade das constantes físicas da natureza.

Este resultado mostra o potencial do espectrógrafo ESPRESSO para estudar outros estados da natureza.

casos de ciência da arte.” Como as estrelas anãs laranja e os seus sistemas planetários têm uma vida útil muito longa, tornaram-se recentemente um foco principal na procura de mundos habitáveis e de vida extraterrestre.

Este resultado demonstra que o poder da asterosismologia pode agora ser potencialmente utilizado na caracterização detalhada de tais estrelas e dos seus planetas habitáveis, com implicações verdadeiramente de longo alcance.

Além disso, a determinação precisa das idades das anãs frias próximas, possibilitada pela asterossismologia, pode ser crítica na interpretação de bioassinaturas em exoplanetas fotografados diretamente.

“Cada vez que abrimos uma nova janela para a natureza, novas surpresas levam-nos a novas descobertas inesperadas.

O – Indi promete ser uma janela com uma vista luminosa”, comenta Mário João Monteiro.

Diagrama de raio estelar versus temperatura efetiva, destacando detecções sísmicas de campanhas de fotometria Kepler e TESS (círculos azuis) e velocidade radial (losangos vermelhos). As linhas tracejadas delimitam as classes espectrais das estrelas. Crédito: Campante et al., 2024

Infográficos comparando a estrela laranja (anã K) – Indi com o Sol. Crédito: Paulo Pereira (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)


Publicado em 31/03/2024 03h59

Artigo original:

Estudo original: