ESO
02/06/2020
Com o auxílio dos telescópios do ESO, os astrônomos descobriram manchas gigantes na superfície de estrelas extremamente quentes escondidas em aglomerados estelares. Estas estrelas não sofrem apenas de manchas magnéticas, algumas apresentam também eventos de super-erupções, explosões de energia vários milhões de vezes mais energéticas que erupções semelhantes no Sol. Esta descoberta, publicada hoje na revista Nature Astronomy, ajuda os astrônomos a entender melhor estas estrelas intrigantes e abre portas para resolver outros mistérios da astronomia estelar.
A equipe liderada por Yazan Momany do INAF Observatório Astronômico de Pádua, Itália, observou um tipo particular de estrelas conhecidas por estrelas do ramo horizontal extremo — objetos com cerca de metade da massa do Sol, mas quatro ou cinco vezes mais quentes. “Estas estrelas pequenas e quentes são especiais porque sabemos que passarão uma das fases finais da vida de uma estrela típica e morrerão prematuramente,” explica Momany, que já trabalhou como astrônomo no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. “Na nossa Galáxia, estes objetos quentes peculiares estão geralmente são associados à presença de uma estrela companheira próxima.”
Surpreendentemente, no entanto, a maioria destas estrelas do ramo horizontal extremo, quando observadas em grupos estelares muito compactos chamados aglomerados globulares, parecem não ter companheiras. O longo monitoramento destas estrelas feito por esta equipe com o auxílio dos telescópios do ESO, revelou que existia algo mais nestes objetos misteriosos. Ao observar três aglomerados globulares diferentes, os cientistas descobriram que muitas das estrelas do ramo horizontal extremo mostravam variações regulares no seu brilho durante um espaço de tempo de apenas alguns dias até várias semanas.
“Após eliminarmos todos os outros cenários, restava-nos apenas uma possibilidade para explicar estas variações de brilho observadas,” explica Simone Zaggia, co-autora do estudo, também do INAF Observatório Astronômico de Pádua, Itália, e antiga bolsista do ESO, “estas estrelas devem “estar sofrendo” de manchas!”
As manchas em estrelas do ramo horizontal extremo parecem ser muito diferentes das manchas escuras do nosso próprio Sol, mas ambas são causadas por campos magnéticos. As manchas destas estrelas extremas e quentes são mais brilhantes e quentes que a superfície estelar que as circunda, contrariamente ao nosso Sol, onde vemos as manchas como zonas escuras na superfície solar, zonas estas mais frias do que o material que as rodeia. As manchas das estrelas do ramo horizontal extremo são também significativamente maiores que as manchas solares, podendo cobrir até um quarto da superfície da estrela. Estas manchas são muito persistentes, podendo durar décadas, enquanto as manchas solares individuais são temporárias e duram apenas alguns dias, no máximo alguns meses. À medida que as estrelas quentes giram, as manchas nas suas superfícies vão e vêm, causando variações visíveis no brilho.
Além de variações no brilho devido às manchas, a equipe também descobriu algumas estrelas do ramo horizontal extremo que mostram super-erupções — explosões repentinas de energia e outro sinal da presença de um campo magnético. “Estas erupções são semelhantes às que vemos no nosso Sol, mas são dez milhões de vezes mais energéticas”, diz o co-autor do estudo Henri Boffin, astrônomo da Sede do ESO, Alemanha. “Tal comportamento não era certamente esperado e destaca a importância dos campos magnéticos para explicar as propriedades destas estrelas.”
Depois de seis décadas tentando entender as estrelas do ramo horizontal extremo, os astrônomos têm agora uma ideia mais completa destes objetos. Além disso, esta descoberta poderá ajudar a explicar a origem dos fortes campos magnéticos em muitas anãs brancas, objetos que representam a fase final da vida das estrelas do tipo Sol e mostram semelhanças com as estrelas do ramo horizontal extremo. “O quadro geral, no entanto,” diz o membro da equipa David Jones, antigo bolsista do ESO trabalhando atualmente no Instituto de Astrofísica de Canarias, Espanha, ”é que as variações no brilho de todas as estrelas quentes — desde estrelas jovens do tipo solar a estrelas velhas do ramo horizontal extremo e anãs brancas mortas há muito tempo — podem estar todas ligadas. Esses objetos podem, portanto, ser entendidos como sofrendo coletivamente de pontos magnéticos em suas superfícies.”
Para chegar a estes resultados, os astrônomos usaram vários instrumentos montados no Very Large Telescope (VLT) do ESO, incluindo o VIMOS, o FLAMES e o FORS2, assim como a OmegaCAM montada no Telescópio de Rastreio do VLT (VST) no Observatório do Paranal. A equipe utilizou também a ULTRACAM instalada no New Technology Telescope (NTT) no Observatório de La Silla do ESO, também no Chile. A descoberta foi feita quando a equipe observou as estrelas na região do ultravioleta próximo do espectro eletromagnético, o que permitiu revelar as estrelas mais quentes e extremas que se destacam entre as estrelas mais frias em aglomerados globulares. [2], [3]
[1] Crédito da imagem: ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia.
[2] Esta pesquisa foi apresentada num artigo científico intitulado “A plague of magnetic spots among the hot stars of globular clusters”, publicado na revista Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-020-1113-4).
A equipe é composta por Y. Momany (INAF Observatório Astronômico de Pádua, Itália [INAF Padua]), S. Zaggia (INAF Padua), M. Montalto (Departamento de Física e Astronomia, Universidade de Pádua, Itália [U. Padua]), D. Jones (Instituto de Astrofísica de Canarias e Departamento de Astrofísica, Universidade de La Laguna, Tenerife, Espanha), H.M.J. Boffin (Observatório Europeu do Sul, Garching, Alemanha), S. Cassisi (INAF Observatório Astronómico de Abruzzo e INFN Pisa, Itália), C. Moni Bidin (Instituto de Astronomia, Universidad Catolica del Norte, Antofagasta, Chile), M. Gullieuszik (INAF Padua), I. Saviane (Observatório Europeu do Sul, Santiago, Chile), L. Monaco (Departamento de Ciencias Fisicas, Universidad Andreas Bello, Santiago, Chile), E. Mason (INAF Observatório Astronômico de Trieste, Itália), L. Girardi (INAF Padua), V. D’Orazi (INAF Padua), G. Piotto (U. Padua), A.P. Milone (U. Padua), H. Lala (U. Padua), P.B. Stetson (Herzberg Astronomy and Astrophysics, National Research Council, Victoria, Canadá), e Y. Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington, La Serena, Chile).
[3] Esta notícia científica foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.
Como citar esta notícia: ESO. Estrelas quentes “sofrem” de manchas magnéticas gigantes. Tradução de Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto. Saense. https://saense.com.br/2020/06/estrelas-quentes-sofrem-de-manchas-magneticas-gigantes/. Publicado em 02 de junho (2020).
