Em nosso sistema solarespalhados por uma das montanhas verdejantes da Terra, seis telescópios brancos como casca de ovo olham para o universo profundo. Como uma colmeia coesa, as estruturas abobadadas coletam luz cósmica para guiar astrônomos modernos explorando o espaço — e é graças a essa colmeia que agora temos uma nova perspectiva brilhante sobre a luz que guiou os astrônomos do passado: a Estrela do Norte.
Nosso conhecimento visual da atual Estrela Polar (devido à oscilação axial da Terra, o título passa para estrelas diferentes ao longo dos éons) é profundo. Artistas, antigos e novos, retrataram Polaris brilhando em suas pinturas, astrofotógrafos a fotografaram de seus quintais e cientistas apontaram seus instrumentos para ela por décadas. Mas o que há de especial nessas novas vistas de Polaris, cortesia do CHARA Array no Monte Wilson na Califórnia, tem a ver com a resolução. O especial sobre o CHARA é, como mencionado, seus telescópios trabalham em conjunto uns com os outros. Seus dados de luz são combinados em uma instalação central para fornecer uma imagem completa e clara de uma fonte. É como se o sexteto de telescópios de trabalho formasse um telescópio definitivo com um diâmetro de 330 metros (1.083 pés). E por causa disso, a resolução da imagem do projeto — especificamente, a resolução angular — é excelente.
Com certeza, depois de verificar algumas dessas imagens de Polaris, reunidas com observações CHARA feitas entre 2016 e 2021, os cientistas encontrado algumas características previamente desconhecidas da estrela. Mais notavelmente, há pontos discerníveis na superfície da estrela, como as manchas solares que vemos no sol de vez em quando.
“As imagens CHARA revelaram grandes pontos brilhantes e escuros na superfície de Polaris que mudaram ao longo do tempo”, disse Gail Schaefer, diretora do CHARA Array, em um comunicado. declaração.
Uma das principais razões pelas quais essa descoberta foi uma surpresa tem a ver com o fato de que Polaris não é uma estrela qualquer. É um tipo de estrela conhecida como variável Cefeida, o que significa que ela brilha e escurece periodicamente. Polaris em particular fica mais brilhante e mais fraca de acordo com um ciclo de quatro dias, e os cientistas adoram localizar Cefeidas devido a esse comportamento muito previsível. Isso porque permite que essas estrelas sejam usadas para medições de distância cósmica. Basicamente, observar a mudança no brilho de uma Cefeida ao longo de um ciclo pode revelar seu verdadeiro brilho.
Relacionado: ‘Nova estrela’ tão brilhante quanto a Estrela do Norte vai brilhar no céu este ano. Veja como vê-la.
Em contraste, sem pulsações periódicas previsíveis, uma estrela não seria muito confiável para tais medições. Correndo o risco de simplificação, uma estrela fraca, por exemplo, poderia estar muito longe ou apenas pequena — ou poderia ser estranhamente fraca por algum outro motivo. Ou, pode simplesmente estar escuro durante o tempo em que foi observado.
Voltando a esses pontos, como diz a equipe CHARA, essas imagens de alta resolução de Polaris marcam o primeiro “vislumbre de como é a superfície de uma variável Cefeida”. Então, encontrar pontos com esse primeiro vislumbre foi intrigante. Mas esses pontos não foram o único resultado da análise da equipe.
Ao contrário do nosso sol solitário, Polaris não percorre o universo sozinha. Ostentando cerca de 46 vezes o tamanho da nossa estrela hospedeira e estando a mais de 400 anos-luz de distância de nós, ela faz parte de um sistema de estrelas triplas. Ela é a mais brilhante de suas irmãs. Na verdade, o objetivo original da investigação Polaris da CHARA era mapear a órbita da estrela que circunda nossa Estrela do Norte uma vez a cada 30 anos. É a que está muito mais perto do que a outra, tornando o esforço um feito complexo. Esta estrela não apenas flutua muito perto de Polaris, mas a companheira também é incrivelmente tênue. Sua existência nem foi confirmada até por volta de 2005, devido a sua documentação para o Telescópio Espacial Hubble.
“A pequena separação e o grande contraste de brilho entre as duas estrelas tornam extremamente desafiador resolver o sistema binário durante sua aproximação mais próxima”, disse a líder da equipe Nancy Evans no Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, que também ajudou na identificação da companheira, na declaração. Por essa razão, a equipe também mergulhou em algumas outras caixas de ferramentas de astronomia, como um interferômetro de speckle no Observatório Apache Point, no Novo México.
Esta missão foi de fato um sucesso, ajudando a confirmar coisas como o tamanho de Polaris e sugerindo que a estrela pode ser cerca de cinco vezes mais massiva que o sol — o que é mais pesado do que se pensava anteriormente. Essa descoberta é importante por si só porque, como Evans disse ao ScienceNewsapenas algumas Cefeidas tiveram suas massas determinadas. Isso também levanta algumas questões interessantes para explorar no futuro. “A massa combinada com a distância mostra que a Cefeida é mais luminosa do que o previsto para essa massa a partir de trilhas evolutivas”, escrevem os autores do estudo, por exemplo.
Ainda assim, a natureza manchada da Estrela do Norte parece ter tomado os holofotes. Considere como as áreas da estrela nas quais as manchas são vistas e a taxa na qual a estrela gira parecem sugerir uma variação de velocidade radial de 120 dias — essencialmente se referindo a mudanças na velocidade do objeto conforme visto ao longo da linha de visão de um observador. Isso coloca ainda outro quebra-cabeça.
“Planejamos continuar a fotografar Polaris no futuro”, disse John Monnier, professor de astronomia na Universidade de Michigan e coautor do estudo, na declaração. “Esperamos entender melhor o mecanismo que gera as manchas na superfície de Polaris.”
O estudo foi publicado em 20 de agosto no The Astrophysical Journal.
Originalmente publicado em Espaço.com.
