Astrônomos da Universidade de Sydney encontraram pela primeira vez um tipo mais fino de estrela gigante vermelha.
Essas estrelas sofreram uma perda de peso dramática, possivelmente devido à presença de um vizinho ganancioso. Publicada na Nature Astronomy, a descoberta é um passo importante para a compreensão da vida das estrelas na Via Láctea – nossas vizinhas estelares mais próximas.
Existem milhões de estrelas ‘gigantes vermelhas’ encontradas em nossa galáxia. Esses objetos frios e luminosos são o que nosso Sol se tornará em quatro bilhões de anos. Por algum tempo, os astrônomos previram a existência de gigantes vermelhas mais finas. Depois de encontrar um punhado deles, a equipe da Universidade de Sydney pode finalmente confirmar sua existência.
“É como encontrar Waldo”, disse o autor principal, doutorando Yaguang Li da Universidade de Sydney. “Tivemos muita sorte de encontrar cerca de 40 gigantes vermelhas mais magras, escondidas em um mar de gigantes normais. As gigantes vermelhas mais magras são menores em tamanho ou menos massivas do que as gigantes vermelhas normais.”
Como e por que eles emagreceram? A maioria das estrelas no céu estão em sistemas binários – duas estrelas que estão gravitacionalmente ligadas uma à outra. Quando as estrelas em binários próximos se expandem, como as estrelas à medida que envelhecem, algum material pode atingir a esfera gravitacional de sua companheira e ser sugado. “No caso de gigantes vermelhos relativamente pequenos, achamos que um companheiro poderia estar presente”, disse Li.
Uma caça ao tesouro intragaláctica
A equipe analisou dados de arquivo do telescópio espacial Kepler da NASA. De 2009 a 2013, o telescópio registrou continuamente variações de brilho em dezenas de milhares de gigantes vermelhas. Usando esse conjunto de dados incrivelmente preciso e grande, a equipe realizou um censo completo dessa população estelar, fornecendo as bases para detectar quaisquer discrepâncias.
Dois tipos de estrelas incomuns foram revelados: gigantes vermelhas de massa muito baixa e gigantes vermelhas subluminosas (mais escuras).
As estrelas de massa muito baixa pesam apenas 0,5 a 0,7 massa solar – cerca de metade do peso do nosso Sol. Se as estrelas de massa muito baixa não tivessem perdido peso de repente, suas massas indicariam que eram mais velhas que a idade do Universo – uma impossibilidade.
“Então, quando obtivemos as massas dessas estrelas pela primeira vez, pensamos que havia algo errado com a medição”, disse Li. “Mas acontece que não havia.”
As estrelas subluminosas, por outro lado, têm massas normais, variando de 0,8 a 2,0 massa solar. “No entanto, eles são muito menos ‘gigantes’ do que esperávamos”, disse o co-autor do estudo, Simon Murphy, da University of Southern Queensland. “Eles diminuíram um pouco e, por serem menores, também são mais fracos, portanto, ‘subluminosos’ em comparação com gigantes vermelhos normais.”
Apenas sete dessas estrelas subluminosas foram encontradas, e os autores suspeitam que muitas mais estejam escondidas na amostra. “O problema é que a maioria deles é muito boa em se misturar. Foi uma verdadeira caça ao tesouro encontrá-los”, disse Murphy.
Esses pontos de dados incomuns não podem ser explicados por simples expectativas da evolução estelar. Isso levou os pesquisadores a concluir que outro mecanismo deve estar em ação, forçando essas estrelas a sofrer uma dramática perda de peso: o roubo de massa por estrelas próximas.
Censo estelar da população
Os pesquisadores se basearam na asterosismologia – o estudo das vibrações estelares – para determinar as propriedades das gigantes vermelhas.
Os métodos tradicionais para estudar uma estrela são limitados às suas propriedades de superfície, por exemplo, temperatura e luminosidade da superfície. Por outro lado, a asterosismologia, que usa ondas sonoras, investiga isso. “As ondas penetram no interior estelar, dando-nos informações ricas sobre outra dimensão”, disse Li.
Os pesquisadores puderam determinar com precisão os estágios evolutivos, massas e tamanhos das estrelas com esse método. E quando eles analisaram as distribuições dessas propriedades, algo incomum foi imediatamente notado: algumas estrelas têm massas ou tamanhos minúsculos.
“É altamente incomum para um estudante de doutorado fazer uma descoberta tão importante”, disse o professor Tim Bedding, supervisor acadêmico de Li. “Ao analisar cuidadosamente os dados do telescópio espacial Kepler da NASA, Yaguang detectou algo que todos os outros não perceberam.”
Publicado em 18/04/2022 07h23
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