Quando se trata de olhar além do nosso Sistema Solar, os astrônomos geralmente são forçados a teorizar sobre o que não sabem com base no que fazem. Em resumo, eles precisam confiar no que aprendemos estudando o Sol e os planetas de nosso próprio Sistema Solar, a fim de fazer suposições educadas sobre como outros sistemas estelares e seus respectivos corpos se formaram e evoluíram.
Por exemplo, os astrônomos aprenderam muito com o nosso Sol sobre como a convecção desempenha um papel importante na vida das estrelas. Até agora, eles não eram capazes de realizar estudos detalhados das superfícies de outras estrelas por causa de suas distâncias e fatores obscuros. No entanto, em um histórico histórico, uma equipe internacional de cientistas criou recentemente as primeiras imagens detalhadas da superfície de uma estrela gigante vermelha localizada a aproximadamente 530 anos-luz de distância.
O estudo apareceu recentemente na revista científicaNatureza sob o título "Grandes células de granulação na superfície da estrela gigante Π¹ Gruis". O estudo foi liderado por Claudia Paladini, da Université libre de Bruxelles, e incluiu membros do Observatório Europeu do Sul, da Université de Nice Sophia-Antipolis, da Universidade Estadual da Geórgia, da Universidade Grenoble Alpes, da Universidade de Uppsala, da Universidade de Viena e da Universidade de Exeter.
Para o estudo, a equipe usou o instrumento ExpeRiment de imagem por infravermelho próximo de precisão com óptica integrada (PIONIER) no Very Large Telescope Interferometer (VLTI) do ESO para observar a estrela conhecida como Π¹ Gruis. Localizado a 530 anos-luz da Terra, na constelação de Grus (The Crane), Π1 Gruis é um gigante vermelho legal. Embora tenha a mesma massa que o nosso Sol, é 350 vezes maior e vários milhares de vezes mais brilhante.
Durante décadas, os astrônomos procuraram aprender mais sobre as propriedades de convecção e evolução das estrelas estudando gigantes vermelhos. É isso que acontece com as estrelas da sequência principal, uma vez que elas esgotam seu combustível de hidrogênio e se expandem para se tornar centenas de vezes o seu diâmetro normal. Infelizmente, estudar as propriedades de convecção da maioria das estrelas supergigantes tem sido um desafio, porque suas superfícies são frequentemente obscurecidas por poeira.
Após obter os dados interferométricos de Π1 Em setembro de 2014, a equipe contou com o software de reconstrução de imagens e algoritmos para compor imagens da superfície da estrela. Isso permitiu à equipe determinar os padrões de convecção da estrela escolhendo seus “grânulos”, os grandes pontos granulados na superfície que indicam o topo de uma célula convectiva.
Foi a primeira vez que essas imagens foram criadas e representam um grande avanço quando se trata de entender como as estrelas envelhecem e evoluem. Como o Dr. Fabien Baron, professor assistente da Georgia State University e co-autor do estudo, explicou:
“É a primeira vez que temos uma estrela tão gigante que é inequivocamente fotografada com esse nível de detalhes. O motivo é que há um limite para os detalhes que podemos ver com base no tamanho do telescópio usado para as observações. Para este trabalho, usamos um interferômetro. A luz de vários telescópios é combinada para superar o limite de cada telescópio, alcançando uma resolução equivalente à de um telescópio muito maior. ”
Este estudo é especialmente significativo porque Π1 Gruis na última grande fase da vida e se assemelha à aparência do nosso Sol quando estiver no final de sua vida útil. Em outras palavras, quando nosso Sol esgotar seu combustível de hidrogênio em aproximadamente cinco bilhões de anos, ele se expandirá significativamente para se tornar uma estrela gigante vermelha. Nesse ponto, será grande o suficiente para abranger Mercúrio, Vênus e talvez até a Terra.
Como resultado, o estudo desta estrela fornecerá aos cientistas informações sobre as atividades, características e aparência futuras do nosso Sol. Por exemplo, nosso Sol tem cerca de dois milhões de células convectivas que normalmente medem 2.000 km (1243 milhas) de diâmetro. Com base em seu estudo, a equipe estima que a superfície de Π1 Gruis tem um padrão convectivo complexo, com grânulos medindo cerca de 1,2 x 10 ^ 8 km (62.137.119 milhas) horizontalmente ou 27% do diâmetro da estrela.
Isso é consistente com o que os astrônomos previram, que era que estrelas gigantes e supergigantes deveriam ter apenas algumas células convectivas grandes por causa de sua baixa gravidade superficial. Como Baron indicou:
“Essas imagens são importantes porque o tamanho e o número de grânulos na superfície se encaixam muito bem com modelos que prevêem o que deveríamos ver. Isso nos diz que nossos modelos de estrelas não estão longe da realidade. Provavelmente, estamos no caminho certo para entender esse tipo de estrela. "
O mapa detalhado também indicava diferenças na temperatura da superfície, que eram evidentes nas diferentes cores na superfície da estrela. Isso também é consistente com o que sabemos sobre estrelas, onde as variações de temperatura são indicativas de processos que estão ocorrendo no interior. À medida que as temperaturas aumentam e diminuem, as áreas mais quentes e mais fluidas ficam mais brilhantes (parecendo brancas) enquanto as áreas mais frias e densas ficam mais escuras (vermelho).
No futuro, Paladini e sua equipe desejam criar imagens ainda mais detalhadas da superfície de estrelas gigantes. O principal objetivo disso é ser capaz de acompanhar a evolução desses grânulos continuamente, em vez de apenas obter instantâneos de diferentes pontos no tempo.
Com esses estudos e outros semelhantes, é provável que não apenas aprendamos mais sobre a formação e evolução de diferentes tipos de estrelas em nosso Universo; também temos certeza de entender melhor o que nosso Sistema Solar é.
