Cientistas estudam estrela jovem para entender como era o Sol em sua "infância"

Cientistas estudam estrela jovem para entender como era o Sol em sua "infância"

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 03 de Setembro de 2021 às 18h30
NASA/JPL-Caltech

O Sol, uma estrela que já existe há 4,6 bilhões de anos, nem sempre teve a mesma aparência de hoje. E, embora os astrônomos tenham um bom modelo teórico para explicar a evolução de nosso Sol, é preciso comprovar as previsões com observações reais. Foi exatamente isso o que uma equipe fez em seu novo estudo, ao analisar uma estrela jovem chamada GM Aurigae.

Provavelmente, essa foi a melhor observação já feita de um disco protoplanetário colidindo com uma estrela jovem. Os detalhes desse processo são importantes para entender como o Sol era na juventude, porque essas colisões trazem algumas consequências e implicações.

As estrelas nascem de nuvens de gás e poeira, mas a nuvem em questão não é completamente utilizada — ela forma um disco de matéria que permanece girando ao redor da estrela recém-nascida. Desse anel giratório, chamado disco protoplanetário, nascem planetas, asteroides, cometas e luas. Mas há muito mais acontecendo nesse sistema em formação.

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Simulação por computador de um disco de protoplanetário e as linhas do campo magnético (multicolorido) em uma estrela jovem (Imagem: Reprodução/Marina Romanova)

O conteúdo mais interno do disco protoplanetário é canalizado pelo campo magnético da estrela, de modo que essa matéria é levada até a superfície estelar. Isso foi observado no estudo da estrela GM Aurigae — o campo magnético dela, de certo modo, ajudou a gravidade estelar a atrair gás e poeira. Ali, onde a matéria colidiu com a superfície da estrela, nasce algo que os astrônomos chamam de “ponto quente”, porque o material fica muito quente após o impacto.

Essa dinâmica parece afetar o brilho da estrela, já que a equipe observou o pico da luz visível da GM Aurigae apenas cerca de um dia após a luz ultravioleta. É possível que isso tenha acontecido porque a fonte da luz visível (um determinado ponto na estrela) e da ultravioleta (outro ponto da estrela) entrou e saiu do campo de visão enquanto girava. Isso ocorre porque regiões das superfícies estelares podem ter diferentes temperaturas e se movem em diferentes velocidades, à medida que a estrela gira.

Com aproximadamente 2 milhões de anos, a GM Aurigae tem massa semelhante à do Sol e fica a cerca de 420 anos-luz de distância de nós, na constelação de Auriga. A proximidade e o tamanho ajudam os astrônomos a saber mais sobre essa estrela e induzir quais são as suas características que também estariam presentes no Sol quando jovem. Mas, para um resultado preciso, foram usados vários observatórios, incluindo o Hubble, Swift e o TESS.

Acima, simulação do ponto quente e suas variações de densidade e as diferentes temperaturas. Abaixo, o gráfico revela regiões menos densas (em linha sólida) e mais densas (linha pontilhada) do ponto quente, que variam conforme a estrela gira (Imagem: Reprodução/Nature/Creative Commons)

Por fim, a equipe comparou as observações com modelos de computador que descrevem o acúmulo de matéria nas estrelas, e descobriu que o ponto quente varia em densidade do centro à borda (apesar de se chamar “ponto” quente, é uma área relativamente grande na superfície estelar). As áreas do ponto quente com densidades diferentes também apresentam temperaturas diferentes. Isso explica o fato da luz ultravioleta atingir o pico antes da luz visível (temperaturas diferentes têm comprimentos de onda diferentes).

Essas descobertas confirma previsões teóricas, de acordo com a equipe. "Este resultado nos ensina mais sobre como era nosso Sol quando era jovem”, disse Catherine Espaillat, uma das autoras do artigo publicado na revista Nature. “Agora nosso Sol tem manchas solares, áreas escuras onde a temperatura na superfície é mais fria. Quando o Sol era jovem, ele também tinha pontos quentes".

Fonte: Space.com

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