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Imagem estática de animação mostrando uma simulação de pulsações na estrela variável delta Scuti chamada HD 31901, com base em medições de brilho do Transess Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA. Crédito: produzido pelo Dr. Chris Boshuizen (twitter.com/DrChrispyMusic ou instagram.com/DrChrispyMusic), com assistência do Dr. Simon Murphy e do Prof. Tim Bedding (twitter.com/timbedding).
Ao ouvir o coração pulsante das estrelas, os astrônomos identificaram pela primeira vez um ritmo de vida para uma classe de objetos estelares que até agora intrigavam os cientistas.
Suas descobertas são relatadas hoje na Nature .
"Anteriormente, estávamos encontrando muitas notas desordenadas para entender adequadamente essas estrelas pulsantes", disse o principal autor, professor Tim Bedding, da Universidade de Sydney. "Foi uma bagunça, como ouvir um gato andando no piano."
A equipe internacional usou dados do Transess Exoplanet Survey Satellite da NASA (TESS), um telescópio espacial usado principalmente para detectar planetas em torno de algumas das estrelas mais próximas da Terra. Forneceu à equipe medições de brilho de milhares de estrelas, permitindo que encontrassem 60 cujas pulsações faziam sentido.
"Os dados incrivelmente precisos da missão TESS da NASA nos permitiram cortar o ruído. Agora podemos detectar a estrutura, mais como ouvir acordes legais sendo tocados no piano", disse o professor Bedding.
As descobertas são uma contribuição importante para nossa compreensão geral do que acontece dentro dos incontáveis trilhões de estrelas no cosmos.
As estrelas de tamanho intermediário em questão - cerca de 1,5 a 2,5 vezes a massa do nosso Sol - são conhecidas como estrelas delta Scuti, nomeadas após uma estrela variável na constelação Scutum. Ao estudar as pulsações dessa classe de estrelas, os astrônomos já haviam detectado muitas pulsações, mas foram incapazes de determinar padrões claros.
A equipe de astrônomos liderada pela Austrália relatou a detecção de modos de pulsação de alta frequência notavelmente regulares em 60 estrelas delta Scuti, variando de 60 a 1400 anos-luz de distância.
"Essa identificação definitiva dos modos de pulsação abre uma nova maneira pela qual podemos determinar as massas, idades e estruturas internas dessas estrelas", disse o professor Bedding.
Daniel Hey, Ph.D. Um estudante da Universidade de Sydney e co-autor do artigo, projetou o software que permitia à equipe processar os dados do TESS.
"Precisávamos processar todas as 92.000 curvas de luz, que medem o brilho de uma estrela ao longo do tempo. A partir daqui, tivemos que reduzir o ruído, deixando-nos com os padrões claros das 60 estrelas identificadas no estudo", disse ele.
"Usando a biblioteca Python de código aberto, Lightkurve , conseguimos processar todos os dados da curva de luz no meu computador desktop da universidade em apenas alguns dias".
Vídeo: https://youtu.be/tVOiuwuvEBU
Assista as pulsações de uma estrela Delta Scuti! Nesta ilustração, a estrela muda de brilho quando as ondas sonoras internas em diferentes frequências fazem com que partes da estrela se expandam e se contraiam. Em um padrão, a estrela inteira se expande e se contrai, enquanto em um segundo os hemisférios opostos incham e encolhem em sincronia. Na realidade, uma única estrela exibe muitos padrões de pulsação que podem dizer aos astrônomos sobre sua idade, composição e estrutura interna. As variações exatas de luz observadas pelos astrônomos também dependem de como o eixo de rotação da estrela se inclina em nossa direção. As estrelas Delta Scuti giram tão rapidamente que se achatam em ovais, o que atrapalha esses sinais e os torna mais difíceis de decodificar. Agora, graças ao satélite Transiting Exoplanet Survey da NASA, os astrônomos estão decifrando alguns deles. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
Asteroseismology
O interior das estrelas já foi um mistério para a ciência. Mas nas últimas décadas, os astrônomos foram capazes de detectar as oscilações internas das estrelas, revelando sua estrutura. Eles fazem isso estudando pulsações estelares usando medições precisas de mudanças na emissão de luz.
Ao longo de períodos de tempo, variações nos dados revelam padrões intricados - e frequentemente regulares -, permitindo-nos olhar para o coração das enormes fornalhas nucleares que alimentam o universo.
Esse ramo da ciência, conhecido como asteroseismologia, permite não apenas entender o funcionamento de estrelas distantes, mas também compreender como nosso próprio Sol produz manchas solares, labaredas e movimentos estruturais profundos. Aplicado ao Sol, fornece informações altamente precisas sobre sua temperatura, composição química e até produção de neutrinos, o que pode ser importante em nossa busca por matéria escura.
"A asteroseismologia é uma ferramenta poderosa pela qual podemos entender uma ampla gama de estrelas", disse o professor Bedding. "Isso foi feito com grande sucesso para muitas classes de pulsadores, incluindo estrelas de baixa massa semelhantes ao Sol, gigantes vermelhos, estrelas de alta massa e anãs brancas.
"As estrelas delta Scuti nos deixaram perplexos até agora".
Vídeo: https://youtu.be/nBxn6QGWJNM
Isabel Colman, co-autora e Ph.D. Um estudante da Universidade de Sydney disse: "Acho incrível que possamos usar técnicas como essa para observar o interior das estrelas.
"Algumas das estrelas em nossos exemplos de planetas hospedeiros, incluindo o beta Pictoris, a apenas 60 anos-luz da Terra e que é visível a olho nu da Austrália. Quanto mais sabemos sobre as estrelas, mais aprendemos sobre seus efeitos potenciais em seus planetas. . "
Pobre 'distanciamento social'
A identificação de padrões regulares nessas estrelas de massa intermediária expandirá o alcance da asteroseismologia para novas fronteiras, disse o professor Bedding. Por exemplo, nos permitirá determinar as idades de jovens grupos em movimento, aglomerados e fluxos estelares.
"Nossos resultados mostram que essa classe de estrelas é muito jovem e algumas tendem a permanecer em associações frouxas. Elas ainda não têm a idéia de regras de 'distanciamento social'", disse o professor Bedding.
O Dr. George Ricker, do Instituto MIT Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial, é o pesquisador principal do Transiting Exoplanet Sky Survey da NASA, do qual o estudo tirou seus dados.
Ele disse: "Estamos empolgados com o fato de os dados do TESS estarem sendo usados por astrônomos em todo o mundo para aprofundar nosso conhecimento sobre processos estelares. As descobertas neste empolgante novo artigo liderado por Tim Bedding abriram horizontes totalmente novos para melhor entender toda uma classe de estrelas ".
Explorar mais
Mais informações: Modos de pulsação de alta frequência muito regulares em jovens estrelas de massa intermediária, Nature (2020). DOI: 10.1038 / s41586-020-2226-8 , www.nature.com/articles/s41586-020-2226-8
Informações da revista: Nature
Fornecido por University of Sydney
Fonte: Phys News / pela University of Sydney /13/05-020
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science andthePublic (SSP) e assinante de conteúdoscientíficos da NASA
(NationalAeronauticsand Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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