Invólucros de cefeidas observados pela primeira vez

2006-03-02

Imagens de dois modelos da estrela cefeida L Carinae deduzidos das observações interferométricas: no infravermelho próximo (banda K), a partir das medições do VINCI e infravermelho médio (banda N), a partir do MIDI. Em ambos os casos, detecta-se um invólucro à volta da estrela. A contribuição do invólucro é cerca de 5% na banda K e bastante maior na banda N. Como L Carinae é 17 000 vezes mais brilhante que o Sol, o invólucro sozinho é centenas de vezes mais brilhatne que o nosso Sol! Crédito: ESO.
Uma equipa de cientistas do Observatório de Paris, do NOAO
National Optical Astronomy Observatory (NOAO)
O Observatório Nacional de Astronomia no Óptico norte-americano (NOAO) foi formado em 1982 para consolidar os observatórios nacionais de Kitt Peak (Arizona), de Cerro Tololo (Chile) e Solar (Arizona). Mais recentemente, o Observatório Nacional Solar tornou-se independente. O NOAO é também o representante norte-americano no projecto internacional do Observatório Gemini. O NOAO é financiado pela NSF e operado pela AURA.
e da Universidade da Geórgia (EUA) realizaram observações com os interferómetros VLTI (ESO
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
) e CHARA (Universidade da Geórgia, EUA) e descobriram invólucros nas três cefeidas observadas: L Carinae, Polaris e Delta Cephei.

As cefeidas constituem uma classe de estrelas
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.
variáveis, muito luminosas, extremamente úteis devido à famosa relação Período-Luminosidade, que permite determinar a distância à estrela.

L Carinae é a cefeida mais brilhante do céu e aquela que apresenta o maior diâmetro angular aparente. É uma estrela supergigante com cerca de 10 vezes a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
e 180 raios solares.

Polaris é uma estrela cefeida de fracas pulsações, conhecida como a estrela Polar por indicar o norte celeste.

Delta Cephei é o protótipo desta classe de estrelas. A sua variabilidade foi descoberta no século 18 pelo astrónomo amador inglês John Goodricke e é uma das cefeidas mais brilhantes. É uma estrela supergigante relativamente pequena, com um raio cerca de 43 vezes o raio solar, e um período muito curto.

A estrela cefeida L Carinae foi observada com os instrumentos VINCI e MIDI do interferómetro VLTI, no Cerro Paranal (Chile). Polaris e Delta Cephei foram observadas com o instrumento FLUOR do interferómetro CHARA, no Monte Wilson (Arizona). O instrumento FLUOR é o protótipo do instrumento VINCI e ambos foram construídos pelo Observatório de Paris.

Para a maioria das estrelas, as observações realizadas com interferómetros seguem muito satisfatoriamente os modelos teóricos. Contudo, para estas três estrelas, detectou-se um pequeno desvio que revela a presença de um invólucro à volta da estrela.

O facto de se ter descoberto um invólucro à volta das três estrelas, que, apesar de todas serem cefeidas, têm características bastante diferentes umas das outras, é indicador de que os invólucros em cefeidas deve ser um fenómeno vulgar.

O invólucro tem cerca de 2 a 3 vezes o raio da estrela. Embora estas estrelas sejam bastante grandes, com raios entre 50 e algumas centenas de raios solares, elas encontram-se tão distantes que as maiores cefeidas subentendem um ângulo de apenas 0,003 segundos de arco
segundo de arco (")
O segundo de arco (") é uma unidade de medida de ângulos, ou arcos de circunferência, correspondente a 1/60 de minuto de arco, ou seja, 1/3600 de grau.
! Daí a necessidade de utilizar a interferometria
interferometria
A interferometria é uma técnica de observação baseada em padrões de interferência causados pela combinação de ondas electromagnéticas: quando duas ondas estão em fase, o sinal é mais forte e diz-se que a interferência é construtiva; quando as duas ondas estão exactamente fora de fase, a interferência é destrutiva e não há sinal.
para estas observações: com o VLTI é possível alcançar uma resolução de 0,001 segundos de arco.

Os processos físicos que criaram estes invólucros ainda não se conhecem ao certo, mas em analogia ao que se passa com outras classes de estrelas, é mutio provável que sejam criados por matéria ejectada pela própria estrela.

As cefeidas pulsam com períodos de alguns dias. Consequentemente, sofrem regularmente oscilações de grande amplitude que criam movimentos rápidos na sua fotosfera, com velocidades até 30 km/s. Naturalmente, os astrónomos vão agora procurar estabelecer uma relação entre a pulsação destas estrelas e a perda de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
e formação dos invólucros.

Os resultados deste estudo encontram-se em dois artigos publicados na revista científica Astronomy and Astrophysics, por P. Kervella e A. Mérand (LESIA, Observatório de Paris), e colaboradores do LESIA (Observatório de Paris), do NOAO (EUA) e do CHARA (Universidade Geórgia, EUA).

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2006/pr-09-06.html