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quarta-feira, 18 de fevereiro de 2015

O estranho caso da anã marrom desaparecida

Esta imagem apresenta o céu em torno da dupla estrela incomum V471 Tauri. O objeto propriamente dito é visível como uma estrela comum de brilho moderado no centro da imagem. Esta imagem foi desenvolvida a partir de dados do Digitized Sky Survey 2. Crédito: © ESO/Digitized Sky Survey 2
 O novo instrumento SPHERE instalado no Very Large Telescope do ESO foi utilizado para procurar uma anã marrom que pensava-se estar em órbita de uma estrela dupla incomum, V471 Tauri. O SPHERE forneceu aos astrônomos a melhor visão até hoje do meio que circunda este intrigante objeto e o que descobriu-se foi nada!

 A ausência surpreendente desta anã marrom prevista de forma sólida significa que a explicação convencional do comportamento estranho da V471 Tauri está incorreta. Este resultado inesperado encontra-se descrito no primeiro artigo científico baseado em observações do SPHERE. Alguns sistemas são constituídos por duas estrelas normais com massas ligeiramente diferentes.


 Quando a estrela de massa ligeiramente superior envelhece e expande dando origem a uma gigante vermelha, parte do seu material é transferido para a outra estrela, e acaba rodeando ambas as estrelas sobre a forma de um enorme envelope gasoso.

 Quando esta nuvem se dispersa as estrelas aproximam-se formando um par muito próximo constituído por uma anã branca e uma estrela mais comum. V471 Tauri é um par estelar deste tipo. Trata-se de um membro do aglomerado estelar das Híades na Constelação do Touro, e estima-se que tenha cerca de 600 milhões de anos e encontre-se a aproximadamente 163 anos-luz da Terra.

Este mapa apresenta a localização da dupla estrela incomum V471 Tauri (círculo vermelho). No mapa também estão assinaladas todas as estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. O objeto propriamente dito pode ser facilmente observado através de um pequeno telescópio, aparecendo no entanto apenas como uma estrela comum e muito fraca. V471 Tauri é um membro periférico do aglomerado estelar brilhante das Híades. Créditos: © ESO, IAU e Sky & Telescope
 As duas estrelas encontram-se muito próximas entre si, orbitando em torno uma da outra a cada 12 horas. Duas vezes em cada órbita uma estrela passa em frente da outra — o que leva a variações regulares do brilho do par quando observado a partir da Terra, já que as estrelas eclipsam-se uma à outra.

 Uma equipe de astrônomos liderada por Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Chile) usou o sistema ULTRACAM no New Technology Telescope do ESO para medir estas variações de brilho de forma bastante precisa. Os tempos dos eclipses foram medidos com uma precisão superior a dois segundos — um resultado muito melhor que as medições anteriores.

 Os tempos dos eclipses não eram regulares, mas podiam ser explicados assumindo a existência de uma anã marrom em órbita das duas estrelas, cuja força gravitacional estivesse perturbando as órbitas destes objetos. Foram também descobertas pistas que apontavam para a existência de um segundo objeto companheiro menor. No entanto, e até agora, não tinha sido possível obter imagens da tênue anã marrom situada tão próximo de estrelas muito mais brilhantes.

O instrumento SPHERE pouco depois da sua instalação no Telescópio Principal número 3 do VLT (Very Large Telescope). O instrumento propriamente dito é a caixa negra situada na plataforma de um dos lados do telescópio. Crédito: © ESO/J. Girard
 O poder do novo instrumento SPHERE recentemente instalado no Very Large Telescope permitiu que a equipe observasse pela primeira vez para o local exato onde pensava-se que estivesse a anã marrom. No entanto, nada foi encontrado, embora os dados de altíssima qualidade do SPHERE devessem tê-la revelada. “Muitos artigos que sugerem a existência de objetos circumbinários, mas os resultados que obtivemos vão no sentido contrário desta hipótese”, disse Hardy.

 Se não existe nenhum objeto orbitando estas estrelas, então o que é que provoca as estranhas variações na órbita do sistema binário? Várias teorias foram propostas e, embora algumas tenham sido já excluídas, é possível que os efeitos na órbita sejam causados por variações no campo magnético da maior das duas estrelas, algo semelhante às variações menores que observamos no Sol.

 “Um estudo como este já fazia falta há muito tempo, mas só agora foi possível graças ao advento de novos instrumentos bastante poderosos como o SPHERE”. “É assim que a ciência funciona: observações feitas com tecnologias novas podem tanto confirmar como, e foi o caso, refutar ideias anteriores”.

Esta sequência de vídeo começa com uma imagem de grande angular do céu, aproximando-se em seguida da brilhante constelação setentrional do Touro. Os dois aglomerados estelares muito brilhantes das Plêiades e das Híades são bastante proeminentes e o zoom termina com uma visão próxima da estrela V471 Tauri. Créditos: © ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org). Música: movetwo

 “Esta foi uma maneira excelente de começar a vida observacional deste instrumento fantástico”, conclui Adam Hardy. Estes pares de estrelas são conhecidos por binários pós-envelope comum. O nome significa que o objeto é a 471ª estrela variável (ou como mostra uma análise mais detalhada, par de estrelas) a ser identificada na Constelação do Touro.

 As imagens do SPHERE são tão precisas que teriam revelado uma anã marrom companheira com brilho 70 mil vezes mais fraco que a estrela central e a apenas 0,26 segundos de arco de distância dela.

 A anã marrom que esperava-se encontrar neste caso seria muito mais brilhante. Este efeito chama-se mecanismo de Applegate e resulta de variações regulares na forma da estrela, as quais podem dar origem a variações no brilho aparente da estrela dupla observada a partir da Terra.

‣ Fonte: ESO (European Southern Observatory)

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