sexta-feira, 24 de janeiro de 2020

Campanha global do Gaia revela segredos de par estelar

Uma campanha de observação global de 500 dias, liderada há mais de três anos pelo Gaia da ESA, forneceu informações sem precedentes sobre o sistema binário que provocou um aumento incomum de brilho de uma estrela ainda mais distante.


© M. Rębisz (ilustração do sistema binário Gaia16aye)

O aumento no brilho estelar, localizado na constelação de Cisne, foi detectado pela primeira vez em agosto de 2016 pelo programa Gaia Photometric Science Alerts.

Este sistema, gerido pelo Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, Reino Unido, varre diariamente a enorme quantidade de dados provenientes do Gaia e alerta os astrônomos para o aparecimento de novas fontes ou variações incomuns de brilho em fontes conhecidas, para que possam apontar rapidamente outros telescópios terrestres e espaciais e assim estudar os eventos em detalhe. Os fenômenos podem incluir explosões de supernova e outros surtos estelares.

Neste caso em particular, as observações de acompanhamento realizadas com mais de 50 telescópios em todo o mundo revelaram que a fonte, desde então denominada Gaia16aye, estava se comportando de uma maneira bastante estranha.

A estrela ficou cada vez mais brilhante e então, no espaço de apenas um dia, o seu brilho caiu rapidamente. Este foi um comportamento muito incomum. Quase nenhum tipo de supernova ou outra estrela faz isto.

Os astrônomos perceberam em pouco tempo que este aumento de brilho foi provocado por uma microlente gravitacional, um efeito previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein, que curva o espaço-tempo na vizinhança de objetos muito grandes, como estrelas ou buracos negros.

Quando um objeto tão grande, que pode ser demasiado fraco para ser observado da Terra, passa em frente de outra fonte de luz mais distante, a sua gravidade curva o tecido do espaço-tempo nas proximidades. Isto distorce o percurso da radiação oriunda da fonte de fundo, essencialmente comportando-se como uma lupa gigante.

O Gaia16aye é o segundo evento de microlentes detectado pelo satélite Gaia. No entanto, os astrônomos notaram que se comportava estranhamente, mesmo para este tipo de evento.

Neste evento, não só o aumento de brilho estelar caiu acentuadamente, em vez de a um ritmo constante, como após algumas semanas, subiu novamente de brilho. Ao longo de 500 dias de observações, foi visto o aumento e declínio de brilho cinco vezes.

Esta queda repentina e acentuada no brilho sugeriu que a lente gravitacional que provocava o aumento de brilho devia consistir de um sistema binário, um par de estrelas ou outros objetos celestes, ligados entre si pela gravidade mútua.

Os campos gravitacionais combinados dos dois objetos produzem uma lente com uma rede bastante complexa de regiões de alta ampliação. Quando uma fonte de fundo passa por estas regiões no céu, aumenta de brilho e depois cai imediatamente ao sair delas.

A partir do padrão de aumentos e quedas de brilho subsequentes, os astrônomos conseguiram deduzir que o sistema binário estava orbitando a um ritmo bastante rápido.

O longo período de observações, que durou até ao final de 2017, e a grande participação de telescópios terrestres espalhados por todo o mundo, permitiram aos astrônomos recolher uma grande quantidade de dados, quase 25.000 pontos de dados individuais.

Os astrônomos puderam determinar o período de translação do sistema, as massas dos componentes, a sua separação, a forma das suas órbitas, sem ver a luz dos componentes binários.

O par consiste de duas estrelas bastante pequenas, com 0,57 e 0,36 vezes a massa do nosso Sol, respectivamente. Separadas por aproximadamente o dobro da distância Terra-Sol, as estrelas orbitam em torno do seu centro de massa comum em menos de três anos.

Um artigo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESA

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