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O instrumento de observação MATISSE do European Southern Observatory (ESO) combina dados de quatro telescópios infravermelhos para atingir uma resolução extremamente alta. Pesquisadores de Kiel o co-desenvolveram e agora o usam para estudar anéis de poeira quente ao redor das estrelas. Crédito: John Colosimo (colosimophotography.com) / ESO
O fenômeno dos anéis de poeira quente - um acúmulo de partículas de tamanho submicrométrico na vizinhança imediata das estrelas - foi descoberto pela primeira vez fora do nosso sistema solar em 2006. Eles se formam tão perto das estrelas que podem atingir temperaturas de até 1.000 graus Celsius. No entanto, as partículas de poeira são difíceis de observar devido ao seu pequeno tamanho, e sua origem ainda é desconhecida.
Pela primeira vez, este fenômeno foi observado em uma nova faixa de comprimento de onda com a resolução extremamente alta do instrumento MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared Spectro Scopic Experiment) no Observatório Paranal do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Chile. Também esteve envolvido o grupo de trabalho Star and Planet Formation da Kiel University. Seus resultados, publicados recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters , fornecem uma base central para estudos futuros para explicar o fenômeno desses anéis de poeira .
Observações únicas em uma faixa de comprimento de onda não acessível anteriormente
Os anéis de poeira, também conhecidos como "discos de poeira" ou "cinturões de detritos", são o resultado de colisões de detritos e pequenos corpos que permanecem após a formação dos planetas - isso é conhecido há várias décadas. Em nosso sistema solar, por exemplo, esse acúmulo pode ser encontrado entre as órbitas de Marte e Júpiter, o chamado "cinturão de asteróides". No entanto, os anéis de poeira quente perto de estrelas descobertas em 2006 são um mistério. Como eles poderiam se formar e sobreviver por bilhões de anos sob as condições extremas a que estão expostos?
Informações precisas sobre sua estrutura espacial e composição do material podem ajudar a compreender melhor o fenômeno dos anéis de poeira quente e sua formação. As observações agora publicadas com MATISSE são um passo central nesse sentido, esperam os pesquisadores. "Pudemos observar os anéis de poeira quente não apenas com alta resolução, mas também na faixa de comprimento de onda em torno de 3 micrômetros, onde esses anéis são particularmente brilhantes", disse Sebastian Wolf, professor de astrofísica e chefe do grupo de pesquisa Star and Planet Formação na Kiel University. "Esta área não era acessível com instrumentos de observação anteriores e agora nos permite uma visão única deste fenômeno".
O grupo de pesquisa de Wolf faz parte de um consórcio internacional de cientistas da Alemanha, França, Holanda e Áustria que desenvolveram o instrumento de observação MATISSE por um período de doze anos. Em 2019, o instrumento interferométrico de infravermelho médio mais poderoso do mundo entrou em operação no VLTI (Very Large Telescope Interferometer) do European Southern Observatory (ESO) no Chile. Até quatro telescópios podem ser usados para registrar a radiação infravermelha de objetos celestes - este método de medição é conhecido como interferometria. Isso significa que os pesquisadores não recebem imagens diretas dos objetos, mas a partir da medição técnica, podem ser tiradas conclusões sobre sua aparência e propriedades. Ao combinar quatro telescópios, o MATISSE alcança uma resolução enorme, que corresponderia a um telescópio de 200 metros.
A equipe de pesquisa, que incluiu pesquisadores da University College London, do Large Binocular Telescope Observatory em Tucson (EUA) e das Universidades do Arizona, Cˆote d'Azur e Jena, além de Kiel, observou a estrela Kappa Tucanae. Ele está localizado na constelação de "Tukan", que só é visível do hemisfério sul. A estrela tem cerca de dois bilhões de anos - menos da metade da idade do nosso Sol - e cerca de 69 anos-luz de distância da Terra. Com base nos dados agora coletados, os pesquisadores foram capazes de determinar a posição exata do anel de poeira ao redor do "Kappa Tucanae" e as propriedades da poeira.
Os resultados permitem novas pesquisas sobre a origem dos anéis de poeira.
"Essas informações são requisitos importantes para encontrar a origem do fenômeno", diz o Dr. Florian Kirchschlager, primeiro autor, ex-assistente de pesquisa do grupo de Wolf e agora funcionário da University College London. "É claro que estamos particularmente felizes que estes também sejam os primeiros dados do instrumento a serem publicados." Como parte de sua pesquisa na Universidade de Kiel, Kirchschlager realizou o estudo de viabilidade nas observações do "Kappa Tucanae". Porque os anéis de poeira não são apenas minúsculos no sentido astronômico, mas também relativamente fracos. "Isso foi um desafio, mesmo para MATISSE. O fato de as observações terem sido bem-sucedidas ressalta o potencial único do instrumento", enfatiza o coautor Dr. Steve Ertel, que era Ph.D. estudante em Wolf '
"Os dados observacionais agora coletados e avaliados formam a base para nossas pesquisas futuras sobre um modelo explicativo para os anéis de poeira quente", disse Wolf, porta-voz adjunto da Unidade de Pesquisa FOR 2285 "Discos de Detritos em Sistemas Planetários", que se baseia no Friedrich Schiller University Jena sob a liderança do Professor Alexander Krivov.
Explore mais
Mais informações: Florian Kirchschlager et al. Primeira detecção da banda L de poeira exozodiacal quente com VLTI / MATISSE, Avisos mensais da Royal Astronomical Society: Letters (2020). DOI: 10.1093 / mnrasl / slaa156
Florian Kirchschlager et al. Modelagem da assinatura interferométrica do infravermelho médio da emissão de poeira exozodiacal quente, Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2017). DOI: 10.1093 / mnras / stx2515
Florian Kirchschlager et al. Restrições na estrutura de cinturões de poeira exozodiacal quentes, Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2017). DOI: 10.1093 / mnras / stx202
Informações do jornal: Avisos mensais das cartas da Royal Astronomical Society , Avisos mensais da Royal Astronomical Society
Fornecido pela Kiel University
https://phys.org/news/2020-10-team-hot-stars-wavelength-range.html
HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´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 Globe Program / NASA Globe Cloud, 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 National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
Page: http://livroseducacionais.blogspot.com.br
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