Novo método para medir temperatura de estrelas ajudará no estudo de supernovas

Uma das barreiras impostas aos astrônomos no estudo de supernovas é a dificuldade de medir as temperaturas de supergigantes vermelhas — as estrelas que, ao encerrar o ciclo de fusão nuclear, explodem em supernova. Mas essa dificuldade pode se tornar coisa do passado, graças a um novo método que permite determinar com precisão o calor dessas estrelas.

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Supergigantes vermelhas são estrelas nove vezes mais massivas que o nosso Sol. Enquanto a pequena estrela do Sistema Solar está destinada a se tornar uma anã branca quando não houver mais fusão de elementos em seu núcleo, as supergigantes vermelhas morrem em uma explosão violenta conhecida como supernova Tipo II. Os astrônomos seguem modelos que preveem algumas coisas sobre esses fenômenos, mas seus mecanismos ainda não são totalmente compreendidos.

Entre os motivos de ainda não sabermos muito sobre as supernovas está a dificuldade de medir algumas características importantes dessas estrelas descomunais, como suas temperaturas. É que as supergigantes vermelhas têm estruturas completas em suas atmosferas, fazendo com que os métodos de medição (bem-sucedidos em estrelas mais simples), apresentem inconstâncias e falhem ao tentar obter maior precisão. Então, como conseguir melhores resultados?

De acordo com Daisuke Taniguchi, um dos autores do estudo, a solução é tentar contornar as complexidades dessas estrelas. Para isso, o estudante do Departamento de Astronomia da Universidade de Tóquio, junto de seus colegas, buscaram outras propriedades das supergigantes vermelhas que desse pistas confiáveis sobre a temperatura dessas estrelas. Essas propriedades precisavam ser livres de quaisquer influências das atmosferas superiores das estrelas, então os pesquisadores procuraram por assinaturas químicas, também conhecidas como linhas de absorção.

As linhas de absorção podem ser obtidas através dos espectros estelares, que por sua vez são analisados através de métodos para decompor a luz emitida, incluindo as cores visíveis, invisíveis e radiação presente no espectro eletromagnético. As linhas de absorção contêm muitas informações valiosas sobre as estrelas porque cada linha em um espectro é causada pela presença de átomos de um dado elemento químico específico. Isso significa ser possível descobrir quais elementos existem no objeto cósmico em questão.

Então, os autores do estudo procuraram por linhas de absorção que revelassem a temperatura de supergigantes vermelhas, e descobriram que as linhas relacionadas ao ferro estão diretamente relacionadas ao calor dessas estrelas. Em outras palavras, ao analisar as linhas espectrais que indicam a presença de ferro, é possível determinar com precisão a temperatura de uma supergigante vermelha.

Para ter certeza de que os resultados estavam corretos, eles usaram suas estimativas de temperaturas estelares com as medidas de distância precisas obtidas pelo observatório espacial de Gaia, da ESA. Com essas duas informações em mãos, eles puderam calcular corretamente a luminosidade das estrelas, uma forte indicação de que as medições de temperatura estavam corretas.

O novo estudo foi publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, e pode ajudar a saber mais sobre as supernovas do tipo II. Esse fenômeno é conhecido por espalhar pelo universo elementos essenciais para a vida, por isso é tão importante saber mais sobre essas explosões intensas.

Fonte: UTokyo