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Estrela distante é o objeto mais esférico já observado na Natureza

Cientistas mediram o formato da estrela pulsante com precisão inédita

© Laurent Gizon et al. and the Max Planck Institute for Solar System Research, Germany. Illustration by Mark A. Garlick.

Estrelas não são esferas perfeitas. Muitos mecanismos podem alterar seu formato. Um deles é a rotação: quanto mais rápido uma estrela gira, mais se torna plana, devido à força centrífuga. Como estrelas distantes parecem pontos no céu, medir seu formato é uma tarefa desafiadora. Uma equipe de pesquisadores liderados pelo professor Laurent Gizon, do Instituto  Max Planck de Pesquisas do Sistema Solar e da Universidade de Göttingen, foram bem-sucedidos em medir o achatamento de uma estrela de rotação lenta. No estudo, publicado em 16 de novembro na revista científica Science Advances, eles determinaram pela primeira vez o achatamento de uma estrela com precisão inédita através do uso da Asterossismologia – o estudo da oscilação das estrelas. A técnica é aplicada em uma estrela a 5.000 anos-luz (47.000.000 bilhões de quilômetros) de distância da Terra e revela que a diferença entre os raios equatorial e polar da estrela é de apenas 3 quilômetros – um número incrivelmente pequeno comparado ao raio médio da estrela, de  1,5 milhão de quilômetros.

Todas as estrelas giram e são, portanto, achatadas pela força centrífuga. Quanto mais rápida a rotação, mais achatada a estrela se torna. Nosso Sol gira em um período de 27 dias e possui um raio no equador que é 10 quilômetros maior do que o dos polos; na Terra, essa diferença é de 21 quilômetros. Gizon e seus colegas selecionaram uma estrela de rotação lenta conhecida como Kepler 11145123. Essa estrela quente e luminosa é mais de duas vezes maior do que o Sol e gira três vezes mais devagar do que a nossa estrela principal.

Gizon e seus colegas selecionaram essa estrela para estudar por que ela possui apenas oscilações puramente senoidais. As expansões e contrações periódicas da estrela podem ser detectadas nas variações de brilho da estrela. A missão Kepler, da Nasa, observou as oscilações da estrela continuamente por mais de quatro anos. Diferentes modos de oscilação são sensíveis a diferentes latitudes estelares. Para este estudo, os autores compararam as frequências de modos mais sensíveis à latitudes mais baixas com as frequências sensíveis à latitudes mais elevadas.

Essa comparação mostra que a diferença de raio entre o equador e os pólos é de apenas 3 quilômetros com precisão de 1 quilômetro. “Isso torna a Kepler 11145123 o objeto natural mais esférico já medido, até mais redonda do que o Sol”, explica Gizon.

Surpreendentemente, a estrela é menos achatada do que a sua taxa de rotação implicaria. Os autores sugerem que a presença de um campo magnético nas baixas latitudes pode fazer a estrela parecer mais esférica para as oscilações estelares. Assim como a heliosismologia pode ser usada para estudar o campo magnético do Sol, a asterosismologia pode ser utilizada para estudar o magnetismo de estrelas distantes. Campos magnéticos estelares, especialmente os fracos, são muito difíceis de observar diretamente em estrelas distantes.

A Kepler 11145123 não é a única estrela com oscilações adequadas e medidas precisas de brilho. “Pretendemos aplicar esse método em outras estrelas observadas pela missão Kepler e pelas missões Tess e Plato, que acontecerão em seguida. Sobretudo, será interessante observar quão rapidamente a rotação e um campo magnético mais forte podem mudar o formato de uma estrela”, adiciona Gizo. “Um campo teórico importante na astrofísica se tornou observável.”

 

 Instituto Max Planck de Pesquisas do Sistema Solar 
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