Por muito tempo, os cientistas acreditavam que a Terra, a Lua, e todos os outros planetas do nosso Sistema Solar eram esferas perfeitas. O mesmo valia para o Sol, que eles consideravam ser a esfera celeste perfeita, a fonte de todo o nosso calor e energia. Mas como o tempo e as pesquisas mostraram, o Sol está longe de ser perfeito. Além de manchas e erupções solares, o Sol não é completamente esférico.
Por algum tempo, os astrônomos acreditavam que este era o caso com outras estrelas também. Devido a uma série de fatores, todas as estrelas previamente estudadas pelos astrônomos pareciam experimentar alguns abaulamentos no equador (isto é, achatamentos). No entanto, em um estudo publicado por uma equipe de astrônomos internacionais, agora parece que uma estrela de rotação lenta localizada a 5.000 anos-luz de distância é a mais próxima de uma esfera perfeita já vista!
Até agora, a observação de estrelas foi confinada a apenas algumas das estrelas próximas de rápida-rotação, e só foi possível através de interferometria. Esta técnica, que é normalmente usada pelos astrônomos para obter estimativas de tamanho estelares, baseia-se em vários pequenos telescópios para obtenção de leituras eletromagnéticos em uma estrela. Essas informações então são combinadas para criar uma imagem de alta resolução que seria obtida por um grande telescópio.
No entanto, através da realização de medições asterosísmicas de uma estrela próxima, uma equipe de astrônomos – do Instituto Max Planck , da Universidade de Tóquio e da Universidade de Nova York Abu Dhabi (NYUAD) – foram capazes de obter uma ideia muito mais precisa da sua forma. Seus resultados foram publicados em um estudo intitulado ” “Shape of a Slowly Rotating Star Measured by Asteroseismology“, que recentemente apareceu na American Association for the Advancement of Science.
Laurent Gizon, pesquisador do Instituto Max Planck, foi o autor principal do artigo. Ele explicou sua metodologia, via e-mail:
“O novo método que nos propomos neste artigo para medir formas estelares, asterosismologia, pode ser várias ordens de magnitude mais preciso do que a interferometria óptica. É aplicável apenas às estrelas que oscilam em modos não-radiais de longa duração. A máxima precisão do método é determinada pela precisão na medição das frequências dos modos de oscilação. Quanto maior o tempo de observação (quatro anos no caso de Kepler), melhor a precisão nas frequências de modo. No caso da KIC 11145123 as frequências de modo mais precisas podem ser determinada de uma parte em 10.000.000. Daí a precisão surpreendente de asterosismologia “.
Localizado 5000 anos-luz de distância da Terra, KIC 11145123 foi considerado um candidato perfeito para este método. Por um lado, Kepler 11145123 é quente e luminoso, mais com duas vezes o tamanho do nosso Sol, e gira com um período de 100 dias. Suas oscilações também são de longa duração, e correspondem diretamente às flutuações da sua luminosidade. Usando dados obtidos pelo telescópio Kepler durante um período de mais de quatro anos, a equipe foi capaz de obter estimativas de forma muito precisa.
As variações no brilho pode ser interpretado como vibrações ou oscilações dentro das estrelas, utilizando uma técnica chamada asteroismologia. Crédito: Equipe Kepler asterosismologia.
“Nós comparamos as frequências dos modos de oscilação que são mais sensíveis às regiões de baixa latitude da estrela para as frequências dos modos que são mais sensíveis a latitudes mais altas”, disse Gizon. “Esta comparação revelou que a diferença de raio entre o equador e os pólos é de apenas 3 km, com uma precisão de 1 km. Isso faz com que Kepler 11145123 seja o mais esférico objeto natural já medido, é ainda mais redonda do que o Sol“
Para efeito de comparação, o nosso Sol tem um período de rotação de cerca de 25 dias, e a diferença entre o raio polar e equatorial é de cerca de 10 km. E a Terra, que tem um período de rotação de menos de um dia (23 horas 56 minutos e 4,1 segundos), há uma diferença de mais de 23 km (14,3 milhas) entre o polo e o equador. A razão para esta diferença considerável é algo misterioso.
No passado, os astrônomos descobriram que a forma de uma estrela pode vir de múltiplos fatores – como a sua velocidade de rotação, campos magnéticos, asfericidades térmicas, fluxos de grande escala, fortes ventos estelares, ou a influência gravitacional dos companheiros estelares ou planetas gigantes. Medindo a “esfericidade” (ou seja, o grau em que uma estrela não é uma esfera) pode dizer muito aos astrônomos sobre as estruturas da estrela e seu sistema de planetas.
Normalmente, a velocidade de rotação é vista como tendo uma relação direta com as asferiricades das estrelas – ou seja, quanto mais rápida ele gira, mais achatada ela é. No entanto, quando se olha para os dados obtidos pela sonda Kepler durante um período de quatro anos, eles notaram que o seu achatamento era apenas um terço do que o esperado, dada a sua velocidade de rotação.
Como tal, eles foram forçados a concluir que algo mais foi responsável pela forma altamente esférica da estrela.”Nós propomos que a presença de um campo magnético em baixas latitudes pode fazer a estrela parecer mais esférica para as oscilações estelares”, disse Gizon. “É conhecida na física solares que propagam ondas acústicas mais rapidamente nas regiões magnéticas.”
Olhando para o futuro, Gizon e seus colegas esperam examinar outras estrelas como Kepler 11145123. Só em nossa Galáxia, há muitas estrelas oscilantes que podem ser medidas com precisão pela observação de mudanças em seu brilho. Como tal, a equipe internacional espera aplicar seu método de estudo sismológico a outras estrelas observadas por Kepler, bem como futuras missões como TESS e PLATO.
“Assim como a heliosismologia pode ser usada para estudar o campo magnético do Sol, a asteroismologia pode ser usada para estudar o magnetismo em estrelas distantes”, acrescentou Gizon. “Esta é a principal mensagem deste estudo.”
Leitura adicional: ScienceMag e Max Planck Institute.
Traduzido e adaptado de Universe Today.
