Medindo com precisão a temperatura de estrelas supergigantes vermelhas

A supergigante vermelha aparece como uma explosão estelar vermelha entre duas nuvens laranja. CRÉDITO © 2021 Andrew Klinger

Supergigantes vermelhas são uma classe de estrelas que terminam suas vidas em explosões de supernova.

Seus ciclos de vida não são totalmente compreendidos, em parte devido às dificuldades em medir suas temperaturas. Pela primeira vez, os astrônomos desenvolveram um método preciso para determinar as temperaturas da superfície de supergigantes vermelhas.

As estrelas vêm em uma ampla variedade de tamanhos, massas e composições. Nosso sol é considerado um espécime relativamente pequeno, especialmente quando comparado a algo como Betelgeuse, que é conhecido como uma supergigante vermelha. As supergigantes vermelhas são estrelas nove vezes maiores que a massa do nosso Sol, e toda essa massa significa que, quando morrem, morrem com extrema ferocidade em uma enorme explosão conhecida como supernova, em particular o que é conhecido como supernova Tipo II.

As supernovas do tipo II semeiam o cosmos com elementos essenciais para a vida; Portanto, os pesquisadores estão ansiosos para saber mais sobre eles. No momento, não há como prever com precisão as explosões de supernovas. Uma peça desse quebra-cabeça está em compreender a natureza das supergigantes vermelhas que precedem as supernovas.

Apesar do fato de as supergigantes vermelhas serem extremamente brilhantes e visíveis a grandes distâncias, é difícil determinar propriedades importantes sobre elas, incluindo suas temperaturas. Isso se deve às complicadas estruturas de suas atmosferas superiores, que levam a inconsistências nas medições de temperatura que podem funcionar com outros tipos de estrelas.

“Para medir a temperatura das supergigantes vermelhas, precisávamos encontrar uma propriedade visível ou espectral que não fosse afetada por suas complexas atmosferas superiores”, disse o estudante Daisuke Taniguchi, do Departamento de Astronomia da Universidade de Tóquio. “Assinaturas químicas conhecidas como linhas de absorção eram as candidatas ideais, mas não havia uma única linha que revelasse a temperatura sozinha. No entanto, ao observar a proporção de duas linhas diferentes, mas relacionadas – as do ferro – descobrimos que a própria proporção está relacionada à temperatura . E o fez de maneira consistente e previsível. ”

Taniguchi e sua equipe observaram estrelas candidatas com um instrumento chamado WINERED, que se conecta a telescópios para medir propriedades espectrais de objetos distantes. Eles mediram as linhas de absorção de ferro e calcularam as razões para estimar as respectivas temperaturas das estrelas. Ao combinar essas temperaturas com medidas de distância precisas obtidas pelo observatório espacial de Gaia, da Agência Espacial Europeia, os pesquisadores calcularam a luminosidade, ou potência, das estrelas e descobriram que seus resultados são consistentes com a teoria.

“Ainda temos muito que aprender sobre supernovas e objetos e fenômenos relacionados, mas acho que esta pesquisa ajudará os astrônomos a preencher algumas lacunas”, disse Taniguchi. “A estrela gigante Betelgeuse (no ombro de Orion) poderia se tornar uma supernova em nossas vidas; em 2019 e 2020 ela esmaeceu inesperadamente. Seria fascinante se pudéssemos prever se e quando ela poderia se tornar uma supernova. Espero que nossa nova técnica contribua para este esforço e muito mais. “


Publicado em 01/03/2021 11h50

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