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14 setembro 2011

Os investigadores do CAUP Tiago Campante e Ahmed Grigahcène, participaram na descoberta de que, analogamente a um instrumento musical de cordas, a estrela HD 187547 oscila em dois registos. Este resultado foi publicado hoje na revista Nature.

O que agora foi descoberto é que no caso da estrela HD 187547, além das oscilações características das δ Scuti, são também detetáveis oscilações do tipo solar. Esta descoberta vem na sequência de uma observação continuada desta estrela, minuto a minuto, realizada ao longo de trinta dias pelo telescópio espacial Kepler (NASA). O trabalho agora anunciado poderá ser a pedra de toque para a sua compreensão, permitindo elaborar modelos mais fiáveis sobre a sua estrutura e evolução.

Tal como acontece no nosso planeta, o estudo da atividade sísmica das estrelas dá aos astrónomos indicações precisas sobre as condições existentes no seu interior e, em conjunto com modelos de evolução estelar, fornece indicações sobre a sua idade, composição química e rotação.

Para Mário João Monteiro, diretor do CAUP, “este artigo tem um enorme interesse cientifico pois apresenta a confirmação observacional de que as estrelas variáveis clássicas (com massas superiores ao Sol) também podem apresentar oscilações de pequena amplitude como o nosso Sol. A excelente qualidade das medições da missão Kepler permite assim confirmar o potencial de usar as técnicas de estudo do interior solar, a este grupo de estrelas. Este trabalho marca a abertura de uma nova área de trabalho na Asterossismologia de estrelas variáveis, que trará certamente resultados realmente inovadores.”

As estrelas δ Scuti são estrelas com brilho variável no tempo e com massas entre 1,5 a 2,5 vezes a massa do Sol. Até hoje, subsistem ainda questões quanto à estrutura interna detalhada destas estrelas.

Para ilustrar a importância desta descoberta, basta pensar no som de um violino e de um contrabaixo. Como é mais pequeno, o violino tem um registo mais agudo (com maior frequência) do que um contrabaixo. De forma análoga, os astrónomos sabem que muitas estrelas, incluindo o nosso Sol, vibram. A observação das suas frequências de vibração permite conhecer melhor as características físicas e estruturais destas estrelas.

No entanto, um mesmo instrumento pode ser tocado (ou excitado) com técnicas diferentes, de acordo com o estilo musical. Por exemplo, na música clássica o contrabaixo é usualmente tocado por fricção com o arco, no jazz é tocado em pizzicato.

De igual modo, os astrónomos descobriram que existem vários mecanismos de excitação nas estrelas. No caso do nosso Sol é essencialmente a convecção, algo análogo à fricção com o arco nas cordas do contrabaixo. Já em outras estrelas, como por exemplo as δ Scuti, o mecanismo responsável pelas oscilações é a ionização do hélio no seu interior, algo semelhante ao pizzicato nas cordas do contrabaixo.

Notas
  • Tiago Campante é aluno de doutoramento da Faculdade de Ciências de Universidade do Porto e investigador da equipa “Origem e Evolução de Estrelas e Planetas” do CAUP.
  • Ahmed Grigahcène é investigador da equipa de “Origem e Evolução de Estrelas e Planetas” do CAUP.
  • O artigo The excitation of solar-like oscillations in a δ Sct star by efficient envelope convection foi publicado hoje online, na revista Nature.
  • A Asterossismologia (ou sismologia estelar) é o ramo da astronomia que estuda as vibrações ou oscilações naturais das estrelas, resultantes da propagação de ondas no interior e à superfície destas - literalmente sismos estelares. Essas ondas são detetadas através das variações que provocam no brilho, dimensão e forma da estrela, mas exigem dados observacionais muito precisos. Com este método é possível “observar” a estrutura interna da estrela e inferir as suas propriedades.
  • A convecção é um tipo de transporte de energia, que se processa através do movimento de um fluido (no caso das estrelas, o plasma estelar). No Sol (e de forma análoga, numa panela de água a ferver), as camadas inferiores mais quentes (e por isso mais leves) flutuam até chegarem à superfície. Aí arrefecem, tornando-se mais pesadas, voltando a afundar no interior da nossa estrela.
  • As estrelas do tipo δ Scuti (delta scuti) são estrelas variáveis com períodos de oscilação que variam entre horas e dias.

Contactos
Tiago Campante
Ahmed Grigahcène
Filipe Pires (coordenador do Núcleo de Divulgação do CAUP)

1. Parte do espectro da estrela HD 187547, onde são visíveis oscilações do tipo solar. (Antoci et al.) 2. Modos de oscilação de uma estrela e de uma guitarra