Radiotelescópios resolvem a controvérsia sobre a distância das Plêiades

Artigo traduzido de National Radio Astronomy Observatory.

Astrônomos usaram uma rede mundial de radiotelescópios para resolver uma controvérsia sobre a distância de um aglomerado de estrelas famoso – uma polêmica que representou um desafio potencial para a compreensão científica básica de como as estrelas se formam e evoluem. O novo trabalho mostra que a medição feita por um satélite de pesquisa cósmica de mapeamento estava errada.

Os astrônomos estudaram as Plêiades, o famoso aglomerado de estrelas “Sete Irmãs” na constelação de Touro. O aglomerado inclui centenas de estrelas jovens e quentes formadas a de 100 milhões de anos atrás. Como exemplo mais próximo de tais jovens aglomerados, as Plêiades têm servido como um “laboratório cósmico” chave para refinar a compreensão dos cientistas de como grupos similares se formam. Além disso, os astrônomos usaram as medições das características físicas das estrelas de Plêiades como ferramenta para estimar a distância de outros aglomerados mais distantes.

Até a década de 1990, o consenso era de que as Plêiades estavam a cerca de 430 anos-luz da Terra. No entanto, o satélite europeu Hipparcos, lançado em 1989 para medir com precisão as posições e distâncias de milhares de estrelas, mediu a distância de apenas cerca de 390 anos-luz.

“Isso pode não parecer uma grande diferença, mas, a fim de atender às características físicas das estrelas de Plêiades, essa medição desafiou nossa compreensão geral de como as estrelas se formam e evoluem”, disse Carl Melis, da Universidade da Califórnia, em San Diego. “Para ajustar a medição da distância do Hipparcos, alguns astrônomos chegaram a sugerir que algum tipo de física nova e desconhecida deveria estar trabalhando em tais estrelas jovens”, acrescentou.

Para resolver o problema, Melis e seus colegas usaram uma rede global de radiotelescópios para fazer a medição de distância mais precisa possível. A rede incluiu o Very Long Baseline Array (VLBA), um sistema de 10 radiotelescópios que vão desde o Havaí até as Ilhas Virgens; o telescópio Robert C. Byrd Green Bank, em West Virginia; o telescópio William E. Gordon do Observatório de Arecibo, em Porto Rico; e o Effelsberg Radio Telescope, na Alemanha.

“Usando esses telescópios unidos, tivemos o equivalente a um telescópio do tamanho da Terra”, disse Amy Miouduszewski, do National Radio Astronomy Observatory (NRAO). “Isso nos deu a capacidade de fazer medições extremamente exatas da posição – o equivalente a medir a espessura de um quarto em Los Angeles como seria visto a partir Nova York”, acrescentou.

Os astrônomos usaram esse sistema para observar várias estrelas da Plêiades durante cerca de um ano e meio para medir com precisão a aparente mudança de posição de cada estrela causada pela rotação da Terra em torno do Sol. Vista em extremos opostos da órbita da Terra, uma estrela parece se mover ligeiramente contra o cenário de objetos cósmicos mais distantes. Chamada de paralaxe, a técnica é o método de medição de distância mais precisa que os astrônomos têm, e se baseia em trigonometria simples.

O resultado do trabalho deles é a distância das Plêiades de 443 anos-luz precisos dentro de um por cento. Esta é a medida mais exata e precisa já feita da distância das Plêiades.

“Isso é um alívio”, disse Melis, porque a distância recém-medida está perto o suficiente da distância considerada antes do Hipparcos e que os modelos científicos padrão de formação de estrelas representam fielmente as estrelas no Plêiades.

“A questão agora é o que aconteceu com Hipparcos?” Melis disse. Ao longo de quatro anos de operação, a sonda mediu distâncias de 118000 estrelas. A causa de seu erro na medição da distância das Plêiades é desconhecida. Outra nave espacial, Gaia, lançada em dezembro de 2013, usa tecnologia similar para medir distâncias de cerca de um bilhão de estrelas.

“Sistemas de radiotelescópios, como o que usamos para as Plêiades, irão proporcionar uma importante verificação cruzada para garantir a precisão das medições da Gaia”, disse Mark Reid, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.

Muitas culturas antigas, incluindo os nativos americanos, aproveitam as Plêiades como um teste de visão. Quanto mais estrelas das Plêiades pudesse discernir – normalmente 5-9 – melhor era a visão.

“Agora nós usamos um sistema que fornece uma “visão” mais nítida da astronomia moderna para resolver um debate científico de longa data sobre as Plêiades “, disse Melis.

Melis, Miouduszewski, e Reid trabalharam com John Stauffer do Spitzer Science Center, e Geoffrey Bower da Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics. Os cientistas publicaram suas descobertas na edição de 29 de agosto da revista Science.