Estrelas intrigantes e pulsantes revelam segredos em estudo inovador

Um estudo inovador usando o telescópio espacial TESS da NASA ajudou a desvendar os segredos de estrelas estranhamente pulsantes, abrindo caminho para os astrônomos entenderem melhor quantos anos eles têm e o que está acontecendo sob sua superfície agitada. As estrelas Delta Scuti são apenas um dos vários tipos de estrelas do universo, mas também se tornaram um dos mais confusos.

Isso porque eles pulsam em sequências estranhas. Muitas estrelas pulsam, mas geralmente é um padrão previsível e direto. As estrelas Delta Scuti, no entanto, o fazem caoticamente, seus hemisférios inchando e encolhendo fora de sincronia, e suas formas se expandindo e contraindo.

É o suficiente para impedir as formas tradicionais de medir exatamente o que está acontecendo dentro de uma estrela. Normalmente, os astrônomos confiariam no que é conhecido como asteroseismologia, que se baseia no fato de que, conforme as ondas sonoras viajam pelo interior de uma estrela, elas podem ser afetadas por diferentes densidades e muito mais. Isso resulta em flutuações de brilho na superfície da estrela que, apesar de pequenas, podem ser usadas para determinar coisas como idade, temperatura, composição e estrutura interna.

Ou seja, se você não está lidando com uma estrela que obscurece seus padrões de pulsação de alguma maneira. A primeira estrela Delta Scuti – e a que todas as descobertas subsequentes foram classificadas depois – foi vista em 1900 e é visível ao olho humano. Desde então, milhares foram identificados, com o telescópio espacial Kepler da NASA identificando muitos deles.

Existem várias estrelas nas estrelas Delta Scuti que as tornam particularmente difíceis de avaliar. Para começar, enquanto são grandes – normalmente de 1,5 a 2,5 vezes a massa do nosso próprio Sol -, eles também estão girando rapidamente. Girando uma ou duas vezes por dia, são pelo menos uma dúzia de vezes mais rápido que o Sol. É o suficiente para fazer as estrelas achatarem-se levemente em seus pólos, o que funciona para confundir os padrões de pulsação.

Para identificar um padrão, os astrônomos precisaram de medições consistentes das estrelas durante um período de tempo. O problema era que isso simplesmente não estava sendo gerado. O TESS – o satélite de pesquisa em trânsito do Exoplanet – tira uma imagem completa a cada 30 minutos, mas isso não é frequente o suficiente para as alterações minuto a minuto que uma estrela do Delta Scuti pode exibir.

A chave veio nos outros instantâneos da TESS, onde uma seleção de estrelas na casa dos milhares está sujeita a fotos a cada dois minutos. Uma equipe liderada por Tim Bedding, professor de astronomia da Universidade de Sydney, descobriu que alguns deles eram estrelas Delta Scuti e demonstrou padrões regulares de pulsação. Eles lançaram um novo artigo sobre suas descobertas.

“Depois que souberam o que procurar, procuraram outros exemplos nos dados do Kepler, que usavam uma estratégia de observação semelhante”, explica a NASA. “Eles também conduziram observações de acompanhamento com telescópios terrestres, incluindo um no Observatório WM Keck, no Havaí, e dois na rede global do Observatório Las Cumbres. No total, eles identificaram um lote de 60 estrelas Delta Scuti com padrões claros. ”

Mesmo com esses novos dados, as estrelas estranhas desafiavam a categorização fácil. O chamado grupo “bem comportado” de estrelas Delta Scuti se comporta de duas maneiras distintas. Um vê a estrela inteira se expandindo e contraindo simetricamente, enquanto a outra tem os hemisférios opostos da estrela se expandindo e contraindo alternadamente.

Além disso, outras estrelas do Delta Scuti desafiam essa regularidade. Os pesquisadores acreditam que esse é um fator da idade: estrelas mais jovens exibem padrões com maior regularidade, mas, à medida que envelhecem, suas pulsações se tornam mais esporádicas.

O TESS está configurado para atualizar no final do ano e capturar imagens completas a cada 10 minutos, em vez de 30 minutos. A expectativa é que as imagens não apenas ajudem a encontrar exoplanetas em outras partes do universo, mas também permitam a descoberta de outras estrelas de comportamento estranho.