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23 de fevereiro de 2024

Estrelas Mais Frias Conhecidas Saem da Escuridão

Os astrônomos descobriram o que pode ser as 14 estrelas mais frias conhecidas no nosso universo. Essas estrelas, chamadas de anãs marrons são tão frias e apagadas que são impossíveis de serem observadas com telescópios tradicionais que capturam a luz visível emitida pelos astros. A visão infravermelha do Telescópio Spitzer foi capaz de capturar o brilho extremamente fraco dessas estrelas.

As anãs marrons juntam-se somente a uma quantidade de astros que podem ser contados com os dedos de uma mão. Os novos objetos possuem temperaturas entre 450 e 600 Kelvin.

Esses objetos frios ficaram escondidos por anos, mas irão aos poucos começar a sair da escuridão em pequenas porções. A missão da NASA designada de Wide-field Infrared Survey Explorer, ou WISE, que está vasculhando todo o céu no comprimento de ondas do infravermelho, espera encontrar centenas de objetos similares a esses, e até mesmo objetos mais frios. A missão WISE está pesquisando um volume do espaço 40 vezes maior do que a região vasculhada pelo Spitzer, que concentra sua busca em uma região da constelação de Boieiro. O Spitzer foi desenvolvido para pesquisar porções do céu em detalhe, enquanto que o WISE está fazendo esse trabalho numa escala muito maior de todo o céu.

“A missão WISE está olhando para todos os lados, então as anãs marrons mais frias irão começar a aparecer ao nosso redor em breve”, disse Peter Eisenhardt, cientista de projeto da missão WISE e o principal autor de um artigo recente publicado o Astronomical Journal que relata as descobertas do Spitzer. “É possível, com esse tipo de pesquisa encontrar uma anã marrom fria mais próxima da Terra do que a estrela Proxima Centauri, a estrela mais próxima da Terra conhecida até hoje”.

As anãs marrons se formam como as estrelas, ou seja, do colapso de bolas de gás e poeira, mas em comparação com as estrelas tradicionais elas são bem menores, e por isso não conseguem coletar massa suficiente para iniciar o processo de fusão nuclear gerando o brilho. As menores anãs marrons conhecidas possuem massa entre 5 e 10 vezes maiores do que o planeta Júpiter. Como a massa desse tipo de estrela é restrita, elas não possuem calor suficiente para se manterem e então esfriam. A primeira confirmação de uma anã marrom aconteceu em 1995.

“As anãs marrons se parecem com planetas vários aspectos, mas elas estão isoladas”, disse o astrônomo Daniel Stern, co-autor do artigo sobre o Spitzer. “Por esse motivo esse tipo de objeto desperta tanto o interesse dos pesquisadores, por serem consideradas pequenos laboratórios para se realizar estudos de corpos com massas planetárias”.

A maioria das novas anãs marrons encontradas pelo Spitzer pertencem a classe mais fria de anãs marrons, conhecidas como anãs T, que são definidas como tendo temperatura inferior a 1500 Kelvin. Um dos objetos observados parece ser ainda mais frio pertencendo ao grupo de anãs Y, uma classe proposta para as estrelas mais frias conhecidas. As classes T e Y são parte do maior sistema de classificação de estrelas, por exemplo, nessa classificação as estrelas mais quentes são do tipo O, e o nosso Sol pertence ao grupo G.

“Modelos indicam que possa existir uma nova classe inteira de estrelas, as anãs Y, que ainda não foram encontradas”, disse o co-autor do trabalho Davy Kirkpatrick. “Se esses objetos existem mesmo a missão WISE irá encontrá-los”. Kirkpatrick é um especialista em anãs marrons, ele que foi o responsável por criar as classes L, T e Y para os tipos de estrelas mais frias existentes.

Kirkpatrick disse que é possível para a missão WISE encontrar um objeto do tamanho de Netuno coberto de gelo nos cantos mais remotos do sistema solar, milhares de vezes mais distante que a distância entre o Sol e a Terra. Existe uma especulação entre os cientistas que um corpo frio, se ele existir, poderia ser uma anã marrom, companheira do Sol. Esse hipotético objeto já tem até nome e se chamaria Nemesis.

“Nós estamos chamando agora essa hipotética anã marrom de Tyche, o benevolente companheiro de Nemesis”, disse Kirkpatrick. “Embora o que existam sejam somente evidências limitadas para sugerir a presença de um corpo desses em uma órbita estável ao redor do Sol, a missão WISE deve ser capaz de encontrá-lo ou definitivamente negar essa hipótese”.

Os 14 objetos encontrados pelo Spitzer estão a centenas de anos-luz de distância, muito longe e apagados para serem detectados por telescópios baseados na Terra utilizando a tradicional técnica da espectroscopia. Mas a presença desses corpos implica que devem existir centenas deles em uma distância de até 25 anos-luz do Sol. Pelo fato da missão WISE estar vasculhando todas as direções do céu ela encontrará esses objetos perdidos, os quais devem estar localizados a distâncias menores, capazes de serem então comprovados via espectroscopia. É possível que a missão WISE encontre mas anãs marrons em uma distância de 25 anos-luz do Sol do que o número de estrelas conhecidas hoje no universo.

“A WISE está aí para transformar nossa visão sobre a vizinhança do sistema solar”, disse Eisenhardt. “Nós vamos estudar esses vizinhos em detalhe e em algum deles podemos encontrar um sistema planetário mais próximo do nosso”.

Fonte:

http://www.spitzer.caltech.edu/news/1137-feature10-08-The-Coolest-Stars-Come-Out-of-the-Dark

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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