Manchas de estrelas distantes podem ser detectadas com nova técnica

Com uma nova técnica, astrônomos agora podem identificar manchas em estrelas distantes e medir o magnetismo associado a esses eventos. Em breve, cientistas terão um catálogo de medições para mais de 700.000 estrelas.

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Manchas aparecem no Sol como áreas bem escuras, ainda que sejam regiões com temperaturas de 4.200 K. Elas acontecem devido a campos magnéticos mais fortes do que o normal, “aprisionando” o gás naquela região.

Esse confinamento ocorre porque o gás no Sol é composto por plasma, isto é, partículas carregadas eletricamente. Devido às condições extremas na estrela, os átomos têm seus elétrons arrancados do núcleo, transformando-se em íons altamente suscetíveis aos campos magnéticos. Assim, a parte da superfície do Sol, onde um campo magnético forte confina o gás, passa a emitir apenas cerca de 1/4 da luz emitida pelo restante da estrela. Por isso, as manchas são tão escuras.

Esse processo também ocorre em outras estrelas, mas observá-lo não é uma tarefa fácil, já que nenhum telescópio consegue registrar manchas de estrelas distantes com detalhes — como vemos em fotos do nosso Sol, capturadas por sondas espaciais e observatórios diversos.

Contudo, a equipe de Lyra Cao, estudante de pós-graduação em astronomia na Ohio State University, desenvolveu uma técnica para medir as manchas e os campos magnéticos de outras estrelas. “Nosso estudo é o primeiro a caracterizar com precisão as manchas das estrelas e usá-lo para testar diretamente as teorias do magnetismo estelar”, disse Cao.

Para demonstrar o método, eles analisaram espectros infravermelhos de alta resolução do Sloan Digital Sky Survey para identificar manchas em 240 estrelas de dois aglomerados estelares abertos: as Plêiades e M67. Isso dará aos cientistas acesso a uma nova categoria de dados que pode ser importante no estudo de estrelas. “Esta técnica é tão precisa e amplamente aplicável que pode se tornar uma nova ferramenta poderosa no estudo da física estelar.”

Estudar as manchas estelares pode impactar até mesmo estrelas já bem conhecidas pelos astrônomos — e as próximas a serem analisadas também. É que as mais jovens podem apresentar uma mancha cobrindo até 80% de suas superfícies, o que pode levar a medições equivocadas de seus tamanhos e massas. E um equívoco como esse pode trazer outras implicações: os parâmetros estelares — como tamanho, massa, idade e brilho — são usados para entender não apenas as estrelas vizinhas, como a própria galáxia, além de estudos sobre habitabilidade de exoplanetas próximos.

Por fim, os pesquisadores também descobriram no aglomerado das Plêiades uma classe de estrelas muito ativas, mais do que o previsto pelas teorias atuais. Elas são magnéticas e repletas de manchas estelares, mas também são grandes emissoras de radiação ultravioleta e raios-X.

Ambientes hostis como esses significa que planetas nas zonas habitáveis dessas estrelas têm poucas chances de sustentar condições favoráveis à vida. “Mas entender por que essas estrelas são tão ativas pode mudar nossos modelos e critérios de habitabilidade exoplanetária”, diz Cao. “Podemos estudar diretamente a evolução do magnetismo estelar em centenas de milhares de estrelas com este novo conjunto de dados, então esperamos que isso ajude a desenvolver informações importantes em nossa compreensão de estrelas e planetas”, completa a pesquisadora.

O estudo foi publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e apresentado na 241ª reunião da American Astronomical Society.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; via: Ohio State News