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"Problema das supergigantes vermelhas massivas" pode ter sido solucionado

Daniele Cavalcante
·3 minuto de leitura

Astrônomos usaram as oscilações do interior de algumas estrelas para tentar resolver um mistério conhecido como “problema da supergigante vermelha”. É que, ao analisar um tipo específico de supernovas — o Tipo II —, nenhuma delas parecia ter vindo de estrelas supergigantes vermelhas massivas (RSG) acima de 20 massas solares. Entretanto, essas estrelas existem. Então, como elas morrem, se não é em uma explosão de supernova?

O problema foi investigado neste novo estudo através de uma ciência chamada asteroseismologia, que é o estudo das ondas estacionárias no interior das estrelas. Essas ondas são geralmente as responsáveis pela oscilação encontrada em todas as estrelas. No estudo, os autores buscaram se aprofundar na física das RSG para ver se suas oscilações fornecem alguma pista sobre o funcionamento interno dessas estrelas altamente massivas.

Cruzando dados de algumas estrelas obtidos pelo telescópio espacial TESS com supergigantes conhecidas, tanto na Via Láctea quanto na Grande Nuvem de Magalhães, eles identificaram 48 RSGs e 28 Supergigantes Amarelas (que são ligeiramente mais quentes que as RSGs, mas têm uma luminosidade semelhante). Todas foram então observadas pelo TESS, na busca de alguma que apresentasse oscilações fores que pudessem ser usadas para asteroseismologia

Conforme a imagem abaixo, nove estrelas se destacaram: quatro em temperaturas mais altas (mostradas em azul na figura), e cinco amarelas (mostradas em verde na figura, que são mais frias).

(Imagem: Reprodução/Trevor Z. Dorn-Wallenstein, Emily M. Levesque, Kathryn F. Neugent, James R. A. Davenport, Brett M. Morris, Keyan Gootkin)
(Imagem: Reprodução/Trevor Z. Dorn-Wallenstein, Emily M. Levesque, Kathryn F. Neugent, James R. A. Davenport, Brett M. Morris, Keyan Gootkin)

Ao analisar o diagrama, a dúvida que fica a ser respondida é: as oscilações colocam essas em uma categoria de oscilação já conhecida ou é uma classe totalmente nova? No caso das estrelas azuis, os autores concluíram que todas as quatro podem ser identificadas como pertencentes à classe Alpha Cygni. Já as cinco estrelas são mais intrigantes. Os autores verificaram se não há ruídos nos dados, ou seja, se essas oscilações não são fruto de outros fatores cósmicos que não as estrelas em si.

Após esses testes, eles concluíram que essas cinco estrelas amarelas representam de fato uma nova classe de oscilador estelar, que apelidaram de Fast Yellow Pulsating Supergiants (FYPS, ou Supergigantes Amarelas de Pulsação Rápida, em tradução livre). Assim, os autores propõem que essa classe de FYPS é formada por estrelas RSG que não se transformaram em supernova, mas perderam tanta massa que aumentaram de temperatura.

Isso explicaria o “problema da supergigante vermelha”, ou seja, a falta de supernovas nascidas de RSGs. Contudo, ainda é cedo para bater o martelo nessa questão, pois a amostra de estrelas ainda é pequena. Os autores ainda devem obter novos dados, buscar outras estrelas que possam pertencer à nova classe das FYPS, e estudar cautelosamente as frequências de oscilação delas.

Quando o número dessa nova classe aumentar através de novas observações, ficará mais fácil saber se, de fato, a fase de supergigante amarela de pulsação rápida ocorre depois da fase RSG. Só a partir daí, poderão determinar se as FYPS são supergigantes vermelhas massivas que perderam massa e ganharam temperatura. Pode ser que haja até 58 estrelas FYPS aguardando para serem descobertas nos dados do TESS, e é atrás delas que os cientistas buscarão por novas pistas sobre essas massivas oscilantes.

Fonte: Canaltech

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