Novo padrão de pulsação em estrelas "estranhas" é descoberto com telescópio TESS

Por Daniele Cavalcante | 14 de Maio de 2020 às 17h20
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Estrelas Delta Scuti têm entre 1,5 e 2,5 vezes a massa do Sol e são do tipo variável, ou seja, a luminosidade delas varia em uma escala de tempo menor que 100 anos. Mas astrônomos detectaram padrões de pulsação inesperados nessa classe de estrelas, com a ajuda do telescópio espacial TESS, da NASA. A descoberta pode revolucionar o método de estudar detalhes como idade, tamanho e composição dessas estrelas.

Para entender melhor o estudo das pulsações das estrelas, podemos comparar com o que os geólogos fizeram para descobrir sobre a estrutura interna da Terra - eles estudaram as ondas sísmicas dos terremotos e a maneira como as reverberações mudavam de velocidade e direção à medida que aconteciam. O mesmo princípio é usado pelos astrônomos para estudar o interior das estrelas através de suas pulsações.

As ondas sonoras viajam pelo interior de uma estrela em velocidades que mudam de acordo com a profundidade, mas no fim todas elas se combinam em padrões de pulsação na superfície da estrela. Os astrônomos podem detectar esses padrões como pequenas flutuações no brilho e usá-los para determinar a idade, temperatura, composição, estrutura interna e outras propriedades da estrela. No entanto, os padrões das pulsações dessas estrelas até agora desafiaram o entendimento dos astrônomos, e por isso é difícil usar essas pulsações para estudar as características do interior delas.

Deltas Scuti geralmente giram uma ou duas vezes por dia, pelo menos uma dúzia de vezes mais rápido que o Sol. Essa rotação achata as estrelas em seus polos e confunde os padrões de pulsação, tornando-as mais complicadas e difíceis de decifrar. Era necessário observar um grande conjunto de estrelas várias vezes com amostragem rápida

Podemos usar outra analogia. De acordo com Tim Bedding, que liderou a nvoa pesquisa, as estrelas normalmente pulsam como se fossem instrumentos tocando acordes simples, mas as estrelas Delta Scuti são complexas, “com notas que parecem confusas”. O TESS, no entanto, mostrou que isso não é uma regra tão exata assim.

Como parte de sua rotina, o TESS captura instantâneos de alguns milhares de estrelas - incluindo algumas Delta Scuti - a cada dois minutos. Quando Bedding e seus colegas começaram a classificar as medições, encontraram um subconjunto de estrelas Delta Scuti com padrões de pulsação regulares. Depois que souberam o que procurar, buscaram outros exemplos nos dados do telescópio Kepler, que usava uma estratégia de observação semelhante, e fizeram o mesmo com telescópios terrestres.

No total, eles identificaram um lote de 60 estrelas Delta Scuti com padrões fáceis de compreender. “Isso realmente é um avanço”, disse o co-autor do estudo Simon Murphy. “. Agora, temos uma série de pulsações dessas estrelas que podemos entender e comparar com os modelos”. Com isso, os astrônomos poderão medir esses objetos usando as técnicas de análise dos padrões de ondas na superfície de uma maneira que, antes, nunca foram capazes de fazer. A descoberta mostra que ainda se sabe pouco sobre as estrelas Delta Scuti.

A descoberta já ajudou a resolver um debate sobre a idade de uma estrela, chamada HD 31901. Alguns cientistas já haviam estimado uma idade de 1 bilhão de anos, enquanto outro estudo sugeriu apenas cerca de 120 milhões de anos. A equipe de Bedding usou as observações do TESS para criar um modelo da HD 31901 e seu resultado sustenta a segunda sugestão de idade.

É possível que essas 60 estrelas tenham padrões mais simples porque são mais jovens que as outras estrelas Delta Scuti. Outro fator pode ser o ângulo de visão do TESS. Os cientistas continuarão a desenvolver seus modelos quando o telescópio começar a capturar imagens completas a cada 10 minutos, em vez de a cada meia hora. Para Bedding, isso ajudará a capturar as pulsações de ainda mais estrelas do tipo Delta Scuti.

Fonte: NASA

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