2160: Missão espacial TESS descobre cinco estrelas raras

Variações de brilho da estrela roAp TIC 237336864, observada pelo satélite TESS. O brilho da estrela varia com duas escalas de tempo diferentes. A variação do brilho na escala mais longa (cerca de 4,2 dias), representada no gráfico principal, permite identificar o período de rotação e resulta da passagem de manchas químicas pela linha de visão do observador, à medida que a estrela roda. No destaque vê-se a variação do brilho na escala mais curta (cerca de 7,4 minutos), resultante das sucessivas expansões e contracções da estrela que se repetem com o período característico das oscilações desta estrela.
Crédito: Daniel Holdsworth (Instituto Jeremiah Horrocks, U. de Central Lancashire)

Uma equipa internacional, liderada pela investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Margarida Cunha, recorreu a técnicas asterossísmicas para procurar oscilações num subgrupo de cinco mil estrelas, entre as 32 mil observadas em cadência curta nos primeiros 2 sectores (aproximadamente, os 2 primeiros meses de operações científicas) do satélite TESS da NASA, e descobriu cinco raras estrelas roAp. Estes resultados foram aceites para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As estrelas peculiares de oscilação rápida, ou estrelas roAp, são objectos estelares raros. Constituem um subgrupo das estrelas peculiares magnéticas (estrelas Ap), estas últimas caracterizadas por manchas químicas onde a abundância de terras-raras, em particular dos elementos Si, Cr, Eu, pode ser até um milhão de vezes superior à presente no Sol. As estrelas Ap têm campos magnéticos fortes e uma pequena fracção das mesmas, as roAp, oscilam com frequências semelhantes às observadas no Sol.

Nestes dados, a equipa encontrou o mais rápido oscilador roAp, que completa uma pulsação a cada 4,7 minutos. Duas destas cinco estrelas são particularmente desafiadoras à luz do conhecimento actual da área, uma porque é menos quente do que a teoria prevê para estrelas roAp e a outra porque oscila com uma frequência inesperadamente alta.

Margarida Cunha, a primeira autora do artigo (IA e Universidade do Porto) explica a importância de estudar estas estrelas: “Os dados do TESS mostram que as estrelas roAp são raríssimas, representando menos de 1% de todas as estrelas de temperatura semelhante. A importância da sua descoberta reside no facto de elas serem autênticos laboratórios estelares. Permite-nos testar teorias relativas a fenómenos físicos fundamentais no contexto da evolução das estrelas, tais como a difusão de elementos químicos e a sua interacção com campos magnéticos intensos.”

Ao fazer uma análise detalhada de 80 estrelas previamente conhecidas por serem quimicamente peculiares, a equipa descobriu ainda 27 novas variáveis rotacionais Ap. Nestes casos, o brilho varia à medida que cada estrela roda, devido à passagem de manchas químicas pela linha de visão do observador.

Para Daniel Holdsworth, do Instituto Jeremiah Horrocks da Universidade de Central Lancashire, estas observações do TESS: “permitem-nos estudar este tipo raro de estrelas de uma forma homogénea. Podemos finalmente comparar cada estrela com as restantes, sem precisar de tratar os dados de uma forma especial. Com a continuação da missão TESS, que irá fazer uma cobertura quase total do céu, teremos a capacidade de descobrir muitas mais estrelas peculiares. A comparação entre elas vai permitir-nos testar e refinar os mais recentes modelos teóricos, que tentam explicar a origem das oscilações.”

A equipa também obteve dados fotométricos de alta precisão para sete estrelas roAp, conhecidas previamente a partir de observações terrestres. Para quatro destas estrelas, foi ainda possível restringir o ângulo de inclinação (o ângulo de inclinação é o ângulo definido pelo eixo de rotação da estrela e a direcção do observador.) e a obliquidade magnética (ângulo definido pelo eixo de rotação e o eixo do campo magnético da estrela). Margarida Cunha, membro do comité executivo do TESS Asteroseismic Science Consortium (TASC) acrescenta: “Os processos físicos que levam à segregação de elementos químicos, como a difusão, estão entre os mais difíceis de modelar no contexto da física estelar. Esta descoberta de novas estrelas roAp pelo TESS, assim como a observação a partir do espaço de estrelas deste tipo previamente conhecidas, serão fundamentais para avançar o conhecimento nesta matéria.”

Para Victoria Antoci, do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus: “É fascinante perceber que temos hoje mais estrelas do tipo roAp suficientemente brilhantes para serem seguidas a partir de telescópios relativamente acessíveis, localizados na Terra. Para compreendermos a física destas estrelas na sua totalidade, é importante complementar os dados que agora temos com informação sobre os seus campos magnéticos e sobre a composição química das suas atmosferas. Estas estrelas têm campos magnéticos fortes, que podem ir até 25 kiloGauss, ou seja, cerca de 250 vezes a intensidade dos ímanes que temos nos nossos frigoríficos.”

Estes novos resultados só se tornaram possíveis com o TESS porque este satélite observa continuamente as estrelas por períodos de pelo menos 27 dias e sem a interferência da atmosfera da Terra, algo que não é possível aos observatórios à superfície do nosso planeta.

Astronomia On-line
11 de Junho de 2019

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2136: Investigadores descobrem cinco estrelas “raras”

(dr) Gabriel Pérez / SMM

Uma equipa internacional, liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, descobriu, nos dois primeiros meses de operações científicas do telescópio espacial TESS, cinco estrelas “raras”.

Em comunicado, o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) adianta que a descoberta, aceite para publicação na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, recorreu a “técnicas asterossísmicas”, um método que observa as oscilações à superfície das estrelas.

“Entre 32 mil estrelas observadas em cadência curta, nos primeiros dois meses de operações científicas da missão espacial TESS (…) a equipa descobriu cinco raras estrelas ‘roAp’”, afirma o IA. O instituto afirma que “duas” das cinco estrelas são “particularmente desafiadoras”, isto porque uma “é menos quente do que a teoria prevê” e outra “oscila com uma frequência inesperadamente alta”.

As estrelas ‘roAp’ (estrelas de oscilação rápida), são “objectos estelares raros” e constituem um subgrupo de estrelas magnéticas (estrelas Ap) cujos campos magnéticos são fortes e oscilam com frequências semelhantes às observadas no Sol.

Além das cinco estrelas ‘roAp’, a equipa de investigadores encontrou, ao longo das operações científicas, “o mais rápido oscilador ‘roAp‘”, que completa uma pulsação a cada 4,7 segundos.

Citada no comunicado, Margarida Cunha, a primeira autora do artigo acrescenta que os dados recolhidos mostram que “as estrelas ‘roAp’ são raríssimas”, uma vez que representam menos de 1% de todas as estrelas com temperaturas semelhantes.

“A importância desta descoberta reside no facto de elas serem autênticos laboratórios estelares. Permite-nos testar teorias relativas a fenómenos físicos fundamentais no contexto da evolução das estrelas, tais como a difusão de elementos químicos e a sua interacção com campos magnéticos intensos”, adianta.

De acordo com o IA, durante uma análise detalhada de 80 estrelas conhecidas por serem “quimicamente peculiares”, os investigadores descobriram ainda 27 “novas” variáveis rotacionais ‘Ap’, onde o brilho das estrelas varia de acordo com as suas rotações.

Também citado no comunicado, Daniel Holdsworth, do Instituto Jeremiah Horrocks da Universidade de Central Lancashire, no Reino Unido, acredita que estas observações vão permitir “estudar este tipo raro de estrelas de uma forma homogénea”

“Podemos finalmente comparar cada estrela com as restantes, sem precisar de tratar os dados de uma forma especial. Com a continuação da missão TESS, que irá fazer uma cobertura quase total do céu, teremos a capacidade de descobrir muitas mais estrelas peculiares”, aponta.

O IA conclui afirmando que estes resultados só foram possíveis porque o telescópio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, Satélite de Rastreio de Trânsito de Exoplanetas), “observa continuamente as estrelas por períodos de pelo menos 27 dias e sem a interferência da atmosfera da Terra, algo que não é possível aos observatórios à superfície do nosso planeta”.

ZAP // Lusa

Por Lusa
7 Junho, 2019



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