A anã castanha mais próxima de nós surpreende-nos com uma companheira

2003-11-25

Em cima: as 3 imagens obtidas com o Telescópio Gemini do Sul mostram ε Ba e ε Bb através de filtros/instrumentos diferentes. À esquerda, a imagem infravermelha original da detecção, obtida com o PHOENIX utilizando um filtro estreito da banda J. A imagem infravermelha ao centro também foi obtida com o PHOENIX, mas com um filtro estreito na banda K e revela a profunda absorção de metano e a baixa temperatura deste objecto, pois é invisível nestes comprimentos de onda. A imagem da direita foi obtida pelo espectrógrafo GMOS-S, na região mais vermelha do espectro óptico. Crédito: Gemini Observatory/PHOENIX Image; Gemini Observatory Image. Em baixo: concepção artística do sistema estelar Epsilon Indi mostrando a estrela Epsilon Indi e as suas companheiras, que por sua vez, formam um sistema binário de anãs castanhas. Os tamanhos relativos não são reais. Crédito: Gemini Observatory Illustration (Jon Lomberg).
Épsilon Indi (ε Ind) é a quinta estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
mais brilhante da constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
austral do Índio. No ano passado, descobriu-se que tinha uma companheira a orbitá-la, ε Ind B, que passou a ser a anã castanha
anã castanha
A anã castanha é uma estrela falhada cuja massa é insuficiente para permitir a fusão nuclear do hidrogénio em hélio no seu centro. No início das suas vidas, as anãs castanhas têm a fusão de deutério no seu núcleo central. Mesmo depois de esgotarem o deutério, as anãs castanhas radiam por conversão de energia potencial gravítica em calor e, como tal, emitem fortemente no domínio do infravermelho. De acordo com modelos, a massa máxima que uma anã castanha pode ter é de 0,08 massas solares (ou 80 massas de Júpiter). Estes objectos representam o elo que falta entre as estrelas de pequena massa e os planetas gasosos gigantes como Júpiter.
mais próxima de nós que se conhece. Agora, e apesar de já ter sido amplamente observado por telescópios no solo e no espaço, este sistema estelar conseguiu voltar a surpreender-nos com a detecção de uma companheira a orbitar a anã castanha.

Uma equipa de astrónomos, liderada por G. Walker (Universidade da British Columbia, Canadá), procurava corpos planetários que poderiam acompanhar o sistema estelar ε Ind, utilizando o Telescópio Gemini do Sul. O Observatório Gemini
Observatório Gemini
O Observatório Gemini é constituído por dois telescópios idênticos de 8,1 metros, um no Observatório de Mauna Kea, no Havai (Gemini Norte) e outro no Cerro Pachón, no Chile (Gemini Sul). As localizações estratégicas dos telescópios providenciam uma cobertura total do céu do Norte e do Sul. O Gemini é um consórcio internacional entre os Estados Unidos da América, o Reino Unido, o Canadá, o Chile, a Austrália, a Argentina e o Brasil, e é operado pela AURA.
é uma colaboração internacional entre os EUA, Reino Unido, Canadá, Chile, Austrália, Argentina e Brasil, que construiu dois telescópios idênticos de 8 metros, um localizado no Havai e outro no Chile. Surpreendentemente, as observações de ε Ind B mostraram claramente dois objectos muito próximos. A primeira reacção dos astrónomos foi pensar que tinham errado o alvo, pois ε Ind B, que agora passou a designar-se por ε Ind Ba, já tinha sido observada anteriormente e não se lhe conhecia nenhuma companheira. Só então se aperceberam que a companheira, que recebeu a designação de ε Ind Bb, existia mesmo, simplesmente não era visível na banda do metano - e as observações anteriores com o Telescópio Gemini do Sul tinham sido exactamente realizadas nessa região espectral.

As bandas de absorção
absorção de radiação
A absorção de radiação é um decréscimo da intensidade da radiação devido à energia dispendida na excitação ou ionização de átomos e moléculas do meio que atravessa.
de metano bloqueiam a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
de comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
do infravermelho longínquo
infravermelho longínquo
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 40 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros ou fenómenos com temperaturas entre 10 e 140 graus Kelvin.
, de forma que ε Ind Bb só ficou visível quando foi observada a comprimentos de onda mais curtos do infravermelho
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
, apanhada entre as bandas de absorção de metano. A absorção de metano é um indicador de objectos de pouca massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
, pois o metano gasoso só pode existir em ambientes de temperatura baixa - atmosferas
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
de anãs castanhas e planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
.

As anãs castanhas são estrelas muito pequenas e frias, do tamanho de Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
, mas com 30 a 40 vezes a massa de Júpiter. Muitas vezes designadas por estrelas falhadas, as anãs castanhas não possuem massa suficiente para produzir energia através da fusão nuclear
fusão nuclear
A fusão nuclear é o processo pelo qual as reacções nucleares entre núcleos atómicos leves formam núcleos atómicos mais pesados (até ao elemento ferro). No caso em que os núcleos pertencem a elementos com número atómico pequeno, este processo liberta grandes quantidades de energia. A energia libertada corresponde a uma perda de massa, de acordo com a famosa equação E=mc2 de Einstein. As estrelas geram a sua energia através da fusão nuclear.
, o seu brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
é consequência do calor
calor
O calor é energia em trânsito entre dois corpos ou sistemas.
que libertam devido à contracção gravítica. ε Ind Ba e ε Ind Bb são membros de uma classe de objectos astronómicos recentemente descobertos, as chamadas anãs castanhas de classe T. Os espectros de ε Ind Ba, obtidos com o espectrómetro
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
de alta resolução de infravermelho próximo
infravermelho próximo
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 5 mícrones. Esta banda permite observar astros ou fenómenos com temperaturas entre 740 e 5200 graus Kelvin.
PHOENIX, no Telescópio Gemini do Sul, mostram que possui o equivalente a 32 vezes a massa de Júpiter e a temperatura à superfície situa-se perto dos 1500 graus; roda em torno de si mesmo cerca de 3 vezes mais depressa do que Júpiter. Quanto a ε Ind Bb, possui menos massa e é mais fria do que ε Ind Ba, embora possua muito mais massa e seja mais quente do que Júpiter.

ε Ind é uma estrela semelhante ao nosso Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
, a cerca de 11,8 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
de nós. A projecção no céu da separação entre ε Ind e ε Ind Ba é de aproximadamente 1500 unidades astronómicas
unidade astronómica (UA)
Unidade de distância, definida como a distância média entre a Terra e o Sol, que corresponde a 149 597 870 km, ou 8,3 minutos-luz.
(UA) e a distância entre ε Ind Ba e a recém-descoberta ε Ind Bb é pelo menos 2,2 UA. O facto de este sistema se encontrar perto de nós permite o estudo do seu movimento, relativamente às estrelas de fundo mais distantes, em apenas algumas semanas; isso permitiu confirmar rapidamente que o objecto agora detectado pertence ao sistema ε Ind e não é uma estrela de fundo, muito mais distante, que por coincidência se encontra na mesma linha de visão do sistema ε Ind.

Fonte da notícia: http://www.us-gemini.noao.edu/science/epsilonindi.html