sábado, 19 de novembro de 2016

A estrela mais redonda observada na natureza

As estrelas não são esferas perfeitas. Enquanto giram, tornam-se mais achatadas devido à pseudoforça centrífuga.

estrela Kepler 11145123 é mais redonda que o Sol

© Mark A. Garlick (estrela Kepler 11145123 é mais redonda que o Sol)

Uma equipe de pesquisadores liderada por Laurent Gizon do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar e da Universidade de Göttingen conseguiu agora medir, com uma precisão sem precedentes, o achatamento de uma estrela em lenta rotação. Os cientistas determinaram o achatamento estelar usando asterossismologia, ou seja, o estudo das oscilações das estrelas. A técnica foi aplicada a uma estrela a 5.000 anos-luz da Terra e revelou que a diferença entre o raio equatorial e o raio polar é de apenas 3 km, um número astronomicamente pequeno quando comparado com o raio médio da estrela de 1,5 milhões de quilômetros; o que significa que a esfera gasosa é incrivelmente redonda.

Todas as estrelas giram e são, portanto, achatadas pela pseudoforça centrífuga. Quanto mais rápida a rotação, mais achatada a estrela se torna. O nosso Sol gira com um período de 27 dias e tem um raio, no equador, 10 km maior do que o raio nos polos; para a Terra, essa diferença é de 21 km. Gizon e colegas selecionaram uma estrela com rotação lenta chamada Kepler 11145123. Esta estrela quente e luminosa tem mais do dobro do tamanho do Sol e gira três vezes mais lentamente do que o Sol.

Gizon e colegas selecionaram esta estrela para o seu estudo porque suporta oscilações puramente sinusoidais. As expansões e contrações periódicas da estrela podem ser detectadas nas flutuações do brilho da estrela. A missão Kepler da NASA observou as oscilações da estrela, continuamente, durante mais de quatro anos. Os diferentes modos de oscilação são sensíveis a diferentes latitudes estelares. Para o seu estudo, os autores compararam as frequências dos modos de oscilação que são mais sensíveis às regiões de baixa e de alta latitude. Esta comparação mostra que a diferença de raio entre o equador e os polos é de apenas 3 km, com uma precisão de 1 km. "Isto torna Kepler 11145123 o objeto natural mais redondo jamais medido, ainda mais redondo do que o Sol," explica Gizon.

Surpreendentemente, a estrela é ainda menos achatada do que a sua rotação indica. Os autores propõem que a presença de um campo magnético a baixas latitudes poderá fazer a estrela parecer mais esférica para as oscilações estelares. Tal como a heliosismologia pode ser usada para estudar o campo magnético do Sol, a asterossismologia pode ser usada para estudar o magnetismo em estrelas distantes. Os campos magnéticos estelares, especialmente os campos magnéticos fracos, são notoriamente difíceis de observar diretamente em estrelas distantes.

Kepler 11145123 não é a única estrela com oscilações adequadas e medições precisas de brilho. "Pretendemos aplicar este método a outras estrelas observadas pelo Kepler e com as futuras missões espaciais TESS e PLATO. Será particularmente interessante ver como uma rotação mais rápida e um campo magnético mais forte podem mudar a forma de uma estrela," acrescenta Gizon. "Um importante campo teórico da astrofísica acaba de se tornar observacional."

Fonte: Max Planck Institute for Solar System Research

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