Cientistas descobrem que sistema binário de Fomalhaut é na realidade triplo


Astrônomos descobriram que o sistema estelar vizinho Fomalhaut - de especial interesse devido ao seu incomum exoplaneta e seu disco de detritos - não é apenas um sistema binário, como os astrônomos pensavam, mas um dos mais largos sistemas triplos conhecidos. 

Num artigo recentemente aceito para publicação na revista Astronomical Journal e publicado a semana passada no servidor arXiv, os investigadores mostram que uma estrela mais pequena e previamente conhecida na sua vizinhança também faz parte do sistema de Fomalhaut. 

Eric Mamajek, professor associado de física e astronomia na Universidade de Rochester, e colaboradores, descobriram a natureza tripla do sistema estelar através de um pouco de trabalho de detetive. "Eu notei esta terceira estrela há alguns de anos atrás, quando estudava os movimentos de estrelas na vizinhança de Fomalhaut para outra pesquisa," afirma Mamajek. "No entanto, precisava de recolher mais dados e formar uma equipe de co-autores com diferentes observações para testar se as propriedades da estrela eram consistentes com um terceiro membro no sistema Fomalhaut." 

O acaso também desempenhou um papel importante. Um encontro casual no Chile entre Mamajek e Todd Henry, da Universidade Estatal da Geórgia e diretor da equipe do RECONS (Research Consortium On Nearby Stars), revelou uma pista que ajudou a resolver o mistério: a distância à estrela. Henry lembra-se de estar sentado na cozinha de um hotel em La Serena, Chile, com Mamajek, discutindo estrelas próximas. "Eric estava fazendo de detetive com esta terceira estrela e por coincidência tinha comigo uma lista de observação que continha a paralaxe ainda não publicada," afirma Henry. A paralaxe é um tipo de medição que os astrônomos usam para determinar distâncias. "Uma estudante na altura, Jennifer Bartlett da Universidade de Virginia, trabalhava connosco numa amostra de estrelas potencialmente vizinhas para a sua tese de doutoramento, e LP 876-10 estava na amostra. Eric e eu começamos a falar, e aqui estamos nós com esta interessante descoberta." 

Ao analisar cuidadosamente a astrométrica (movimentos precisos) e medições espectroscópicas (que permitem a determinação da temperatura e da velocidade radial), os cientistas foram capazes de medir a distância e velocidade da terceira estrela. Concluíram que a estrela, até então conhecida como LP 876-10, faz parte do sistema Fomalhaut, o que a torna em Fomalhaut C. 

"Fomalhaut C parece estar muito longe da estrela maior e mais brilhante que é Fomalhaut A quando olhamos para o céu a partir da Terra," acrescenta Mamajek. Estão separadas por aproximadamente 5,5º, o equivalente a 11 Luas Cheias para um observador na Terra. Mamajek explicou que parecem tão afastadas, em parte, porque Fomalhaut está relativamente perto da Terra no que toca ao conjunto de todas as estrelas - a aproximadamente 25 anos-luz. Se estas estrelas estivessem mais longe da Terra, apareceriam muito mais próximas uma da outra no céu. O fato de aparecerem tão distantes pode explicar a falha em estabelecer relação entre LP 876-10 e Fomalhaut. Os outros pontos-chave foram a capacidade de obter dados astrométricos e de velocidade com alta qualidade. 

Os pesquisadores também tiveram que mostrar que seria viável estas duas estrelas estarem ligadas, em vez de se moverem independentemente. "Fomalhaut A é uma estrela muito massiva, com cerca de duas vezes a massa do nosso Sol, que pode exercer força gravitacional suficiente para manter vinculada esta pequena estrela - apesar de estar mais de 158.000 vezes mais longe de Fomalhaut do que a Terra está do Sol," esclarece Mamajek. 

Mamajek trabalhou com uma grande equipe de colaboradores para reunir a história desta estrela pequena e interessante. "Henry e a equipa RECONS fizeram um levantamento exaustivo da 'Vizinhança Solar', caracterizando os sistemas estelares mais próximos do nosso e descobrindo novas estrelas vizinhas," afirma Mamajek. "A sua equipe já tinha recolhidos vários anos de observações sobre esta estrela em particular - usando o telescópio SMARTS de 0,9 metros em Cerro Tololo no Chile". Os cientistas também precisavam de saber a velocidade radial da estrela, que Andreas Seifhart da Universidade de Chicago mediu, e que ele aponta no artigo como rondando 1 km/s em relação a Fomalhaut A. 

Existem outros 11 sistemas estelares mais próximos do Sol do que Fomalhaut, que consistem de três ou mais estrelas, incluindo o sistema estelar mais próximo, Alpha Centauri. As novas medições no artigo também mostram que o sistema de Fomalhaut é o mais massivo e largo destes sistemas múltiplos vizinhos. 

Fomalhaut A é também a 18.ª estrela mais brilhante visível no nosso céu e uma das poucas com um exoplaneta e um disco de detritos observado e fotografado diretamente. A famosa estrela tem sido destaque em romances de ficção científica por escritores como Isaac Asimov, Stanislaw Lem, Philip K. Dick e Frank Herbert. Apesar de ser um sistema bem estudado, só recentemente é que se confirmou que Fomalhaut era uma estrela dupla - duas estrelas que se orbitam uma à outra - embora isto tenha sido sugerido pela primeira vez na década de 1890. 

Um dos colegas de Mamajek em Rochester, Alice C. Quillen, professora de física e astronomia, trabalhou durante anos para compreender a forma como os planetas moldam os discos de poeira como o que rodeia Fomalhaut. Em 2006, ela previu a existência de um planeta em torno de Fomalhaut, bem como a forma da sua órbita, ao tentar compreender o porquê do anel de detritos estar fora do centro e porque tinha uma orla surpreendentemente acentuada. No ano seguinte, foi fotografado um novo planeta em torno de Fomalhaut. 

Muitas questões sobre o exoplaneta de Fomalhaut A e sobre o disco de detritos ainda permanecem sem resposta. Por exemplo, os astrônomos estão intrigados com o fato do exoplaneta conhecido como Fomalhaut "b" estar numa órbita tão excêntrica e o porquê do disco de detritos não parecer estar centrado na estrela Fomalhaut A. É possível que as longínquas companheiras B e C de Fomalhaut perturbem gravitacionalmente o exoplaneta "b" e a cintura de poeira em órbita de Fomalhaut A. No entanto, as órbitas das estrelas companheiras de Fomalhaut não estão bem definidas. As órbitas de Fomalhaut B e C, em torno de Fomalhaut A, estão previstas levar milhões de anos, por isso fixar valores para as suas órbitas será um desafio para astrônomos do futuro. 

Enquanto Fomalhaut C é uma estrela anã vermelha - o tipo mais comum no Universo -, Fomalhaut B é uma anã laranja com cerca de três-quartos a massa do nosso Sol. A partir do ponto de vista de um planeta hipotético em órbita de Fomalhaut C, Fomalhaut A apareceria como uma estrela branca e radiante, nove vezes mais brilhante que Sirius (a estrela mais brilhante no nosso céu noturno) aparece a partir da Terra, semelhante ao brilho típico do planeta Vénus. Fomalhaut B pareceria uma estrela alaranjada banal mas brilhante, idêntica em brilho com a Estrela Polar. A idade do trio ronda os 440 milhões de anos - cerca de um-décimo da idade do nosso Sistema Solar. 

Outros colaboradores que trabalharam neste estudo incluem: Jennifer Bartlett, agora no Observatório Naval dos EUA, que publicou a distância preliminar à estrela na sua tese de doutoramento, e Matt Kenworthy, do Observatório de Leiden, que mediu o período de rotação mostrando que Fomalhaut C gira muito rapidamente. 

Fontes: [ Astronews ]
Autor:

Vinicius Delmondes



Artigo:

Data: 09/10/2013
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