Cientistas encontram a menor estrela conhecida

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Artigo traduzido de IFL Science. Autor: Justine Alford.

Astrônomos recentemente tropeçaram em uma estrela pequenina chamada 2MASS J0523-1403 localizada a apenas 40 anos-luz de distância. Não é apenas a menor estrela descoberta até agora – pode também representar a menor estrela possível. Ao estudar estrelas como esta, os cientistas estão começando a serem capazes de responder à pergunta: onde é que acabam as estrelas e começam as anãs marrons?

Estrelas são ardentes bolas de gás unidas pela gravidade que são alimentados pela fusão de átomos de hidrogênio em hélio em seus núcleos. Estrelas vêm em uma variedade de tamanhos; as menores estrelas, conhecidas como anãs vermelhas, podem possuir menos que de 10% da massa do nosso Sol, enquanto que as estrelas maiores (hipergigantes) podem ser mais de 100 vezes mais massivas que o Sol. Mas quão pequeno pode ser um objeto e ainda ser definido como uma estrela? Isso tem mistificado astrônomos há anos. Tudo o que era anteriormente conhecido é que os objetos abaixo deste limite não tem massa suficiente para inflamar a fusão de hidrogênio em seus núcleos. Esses objetos são conhecidos como anãs marrons.

Anãs marrons são objetos indescritíveis que se pensa ser o elo perdido entre os gigantes de gás e estrelas de baixa massa, como as anãs vermelhas. Elas são em torno do tamanho de Júpiter, mas não têm massa suficiente para se tornar uma estrela. Ao contrário de estrelas, anãs marrons têm nenhuma fonte de energia interna.

Existe outra diferença estranha entre anãs marrons e as estrelas: eles têm relações opostas entre massa e tamanho. Quanto mais material que você adicionar a uma estrela, na forma de hidrogênio, maior o raio da estrela. Ou seja, estrelas aumentam de tamanho à medida que a massa aumenta. Anãs marrons, por outro lado, diminuem de tamanho com o aumento da massa por causa de uma coisa chamada pressão de degeneração de elétrons.

Então, como vamos encontrar o limite que determina se um objeto é uma estrela ou uma anã marrom? Os astrônomos fizeram a varredura dos céus e localizaram objetos que se pensa estar ao redor da fronteira estrela/anã marrom. Eles então calcularam a luminosidade, temperatura e raios de todos esses objetos e os representaram graficamente. A temperatura é dependente de massa, mas é mais fácil de medir. Eles descobriram que quando a temperatura diminui, assim como o raio, esta é a tendência esperada para objetos estelares. No entanto, eles descobriram que quando há uma pausa, depois de temperaturas de cerca de 2100K (1826°C ou 3320°F), o raio começa a aumentar com a diminuição da temperatura, e essa é a tendência esperada para anãs marrons.

Graças a este dado, os cientistas podem agora identificar a temperatura específica, luminosidade e raio em que a sequência principal termina. A sequência principal é a relação entre luminosidade e temperatura (e luminosidade e raio) que é obedecida por estrelas durante a maior parte de suas vidas. 2MASS J0523-1403 está localizado em torno deste limite, mas para o lado estelar. Esta estrela, na verdade, tem uma temperatura de 2074K, que é a temperatura mais baixa descrita até agora para uma estrela da sequência principal. Também é a menor e menos maciça; se tivesse menos massa, então seria uma anã marrom. Esta estrela foi, portanto, identificada como representante da menor tipo de estrela possível. No entanto, é teoricamente possível que uma estrela com uma massa ligeiramente menor do que 2MASS J0523-1403 pudesse existir, mas ainda não a encontramos.

Os cientistas acreditam que informações como essa poderiam nos ajudar em nossa busca por vida em outros planetas. Anãs marrons esfriam muito mais rápido do que as estrelas, então seus planetas não são muito susceptíveis a habitabilidade. Portanto conhecer as temperaturas de objetos na fronteira estrela/anã marrom ajudará os astrônomos na sua procura por candidatos que poderiam sustentar planetas habitáveis​​.

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