Kids

eso1252pt — Nota de Imprensa Científica

Estrelas revelam o segredo de parecerem jovens

19 de Dezembro de 2012

Algumas pessoas estão em grande forma aos anos 90 anos, enquanto que outras estão já decrépitas antes dos 50. Sabemos que a velocidade a que uma pessoa envelhece está apenas ligeiramente relacionada com a idade que efectivamente tem - podendo ter mais relação com o estilo de vida que leva. Foi feito um novo estudo com o auxílio do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, instalado no Observatório de La Silla do ESO e com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, que mostra que o mesmo acontece com as estrelas.

Os enxames globulares são coleções esféricas de estrelas, fortemente ligadas entre si por ação da gravidade. São relíquias dos primórdios do Universo, com idades típicas de 12-13 mil milhões de anos (o Big Bang deu-se há cerca de 13,7 mil milhões de anos) e existem cerca de 150 enxames globulares na Via Láctea, que contêm muitas das estrelas mais velhas da nossa Galáxia.

Mas, embora as estrelas sejam velhas e os enxames se tenham formado num passado distante, com o auxílio do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, os astrónomos descobriram que alguns destes enxames são ainda novos. O trabalho é publicado na revista Nature a 20 de dezembro de 2012.

“Embora estes enxames se tenham todos formado há vários milhares de milhões de anos,” diz Francesco Ferraro (Universidade de Bolonha, Itália), líder da equipa que fez a descoberta, “começámos a pensar se alguns estariam a envelhecer mais depressa ou mais devagar que os outros. Ao estudar a distribuição de um tipo de estrela azul que existe nos enxames, descobrimos que alguns deles se desenvolveram efectivamente muito mais depressa, e encontrámos uma maneira de medir a taxa de envelhecimento.”

Os enxames estelares formam-se num curto espaço de tempo, o que significa que todas as estrelas no seu interior tendem a ter a mesma idade. No entanto, como as estrelas brilhantes de elevada massa queimam muito depressa o seu combustível, e os enxames globulares são muito velhos, deveria haver apenas estrelas de pequena massa ainda a brilhar no seu interior.

No entanto, parece que não é isto que se passa: em certas e determinadas circunstâncias, as estrelas podem receber um novo surto de vida, ao receberem uma quantidade extra de matéria que as faz crescer e as torna substancialmente mais brilhantes. Isto pode acontecer se uma estrela suga matéria de uma companheira próxima, ou se as estrelas colidem entre si. Estas estrelas revigoradas chamam-se vagabundas azuis [1] e tanto a sua massa elevada como o seu brilho, são o cerne deste estudo.

As estrelas mais pesadas deslocam-se para o interior do enxame, à medida que o enxame envelhece, num processo semelhante à sedimentação. Como as vagabundas azuis têm massas elevadas, estas estrelas são muito afectadas por este processo, enquanto o seu brilho intenso torna-as relativamente fáceis de observar [2].

Para compreender melhor o processo de envelhecimento dos enxames, a equipa mapeou a localização das estrelas vagabundas azuis em 21 enxames globulares, a partir de imagens do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e do Telescópio Espacial Hubble, entre outros [3]. O Hubble forneceu imagens de alta resolução dos centros compactos de 20 dos enxames, enquanto as imagens obtidos no solo forneceram uma visão mais geral das regiões exteriores menos compactas.

Ao analisar os dados observacionais, a equipa descobriu que alguns enxames parecem jovens, com as estrelas vagabundas azuis distribuídas por todo o enxame, enquanto que um maior grupo de enxames se apresenta mais velho, com todas as estrelas vagabundas azuis localizadas no centro. Um terceiro grupo parece estar no processo de envelhecer, com as estrelas mais próximas do núcleo a migrar primeiro para o interior, e depois as estrelas cada vez mais exteriores a deslocarem-se progressivamente na direção do centro.

“Uma vez que estes enxames se formaram mais ou menos todos ao mesmo tempo, esta estudo revela enormes diferenças na taxa de evolução dos enxames,” disse Barbara Lanzoni (Universidade de Bolonha, Itália), co-autora do estudo. “No caso dos enxames que evoluem depressa, pensamos que o processo de sedimentação fique completo em algumas centenas de milhões de anos, enquanto que os que evoluem mais lentamente levariam várias vezes a idade atual do Universo para completar este processo.”

À medida que as estrelas mais pesadas do enxame se deslocam em direção ao centro, o enxame sofre eventualmente um fenómeno chamado colapso do núcleo, onde o centro do enxame se compacta de modo extremamente denso. Os processos que levam ao colapso do núcleo são bem compreendidos, e estão directamente relacionadas  com o número, a densidade e a velocidade a que se deslocam as estrelas. No entanto, a taxa à qual isto acontece não era conhecida até agora [4]. Este estudo fornece a primeira prova empírica sobre a que velocidade envelhecem os diferentes enxames globulares.

Notas

[1] As vagabundas azuis são assim chamadas devido à sua cor azul e ao facto da sua evolução ficar atrás da das suas vizinhas.

[2] As vagabundas azuis combinam o facto de serem relativamente brilhantes e terem massa elevada, relativamente ao tipo de estrelas que costumam aparecer nos enxames globulares. Não são, no entanto, as únicas estrelas no seio destes enxames que são ou brilhantes ou de elevada massa.

As estrelas gigantes vermelhas são mais brilhantes, mas têm uma massa muito menor e portanto não são afectadas pelo processo de sedimentação da mesma maneira. (É fácil distingui-las das vagabundas azuis devido à cor muito diferente que apresentam.)

As estrelas de neutrões - núcleos extremamente densos de estrelas muito maiores que o Sol, que explodiram há milhares de milhões de anos atrás, na fase inicial dos enxames globulares - têm massa semelhante à das vagabundas azuis e são afectadas pelo processo de sedimentação, mas são bastante difíceis de observar e por isso não são boas candidatas a este estudo.

As vagabundas azuis são as únicas estrelas no interior destes enxames que combinam massa elevada e brilho intenso.

[3] Dos 21 enxames estudados neste trabalho, 20 foram observados com o Hubble, 12 com o telescópio MPG/ESO de 2.2 metros, 8 com o telescópio Canadá-França-Hawaii e um com o Telescópio Subaru do NAOJ.

[4] Tal taxa depende de uma maneira complexa do número de estrelas, da sua densidade e da sua velocidade no interior do enxame. Enquanto as duas primeiras quantidades são relativamente fáceis de medir, a velocidade já não o é. Por esta razão, as estimativas feitas anteriormente da taxa de envelhecimento dinâmico dos enxames globulares eram baseadas apenas em argumentos teóricos, enquanto este novo método permite realizar uma medição totalmente empírica.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico, “Dynamical age differences amongst coeval star clusters as revealed by blue stragglers“, por F. R. Ferraro et al., que será publicado na revista Nature a 20 de dezembro de 2012.

A equipa é composta por F. R. Ferraro (Universidade de Bolonha, Itália), B. Lanzoni (Universidade de Bolonha), E. Dalessandro (Universidade de Bolonha), G. Beccari (ESO, Garching, Alemanha), M. Pasquato (Universidade de Bolonha), P. Miocchi (Universidade de Bolonha), R. T. Rood (Universidade de Virginia, Charlottesville, EUA), S. Sigurdsson (Pennsylvania State University, EUA), A. Sills (McMaster University, Hamilton, Canadá), E. Vesperini (Indiana University, Bloomington, EUA), M. Mapelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Itália), R. Contreras (Universidade de Bolonha), N. Sanna (Universidade de Bolonha), A. Mucciarelli (Universidade de Bolonha).

Este trabalho foi realizado no âmbito do projeto Cosmic-Lab (www.cosmic-lab.eu), financiado pelo ERC (European Research Council - Conselho Europeu de Investigação) num total de 1,8 milhões de euros durante 5 anos. Fundado em 2007 pela União Europeia, o ERC visa estimular a excelência científica na Europa, ao encorajar a competição por fundos entre os melhores e mais criativos investigadores de qualquer nacionalidade e idade. O ERC funciona de acordo com o modelo “investigador motivado” ou “de baixo para cima”, permitindo aos investigadores a identificação de novas oportunidades em todos os campos de investigação (Ciências Físicas e Engenharia, Ciências da Vida e Ciências Sociais e Humanas). Tornou-se também um marco de competitividade dos sistemas de investigação nacionais, complementando fundos existentes a nível nacional e europeu. O ERC, que é a componente mais recente do 7º Programa Quadro da UE, tem um orçamento total de 7,5 mil milhões de euros de 2007 a 2013. No ano passado, a Comissão Europeia propôs um aumento substancial ao orçamento do ERC para os anos 2014-2020, no âmbito do novo programa (Horizonte 2020). O ERC é composto por uma Agência Executiva e um Conselho Científico. O Conselho Científico, composto por 22 investigadores de alto nível, determina a estratégia científica do ERC. O ERC é liderado pela Presidente, Prof. Helga Nowotny, e o Conselho Científico é representado em Bruxelas pelo Secretário Geral, Prof. Donald Dingwell. A Agência Executiva do ERC implementa as “Ideias” do Programa Específico e é liderada pelo Diretor (ad int.) Pablo Amor.

O ano de 2012 marca o quinquagésimo aniversário da fundação do Observatório Europeu do Sul (ESO). O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

Links

Contactos

João Fernandes
Departamento de Matemática, Universidade de Coimbra
Portugal
Telm.: 914002960
Email: eson-portugal@eso.org

Margarida Serote
ESO Science Outreach Network
Portugal
Telm.: +351 913722738
Email: eson-portugal@eso.org

Francesco Ferraro
University of Bologna
Italy
Tel.: +39 051 209 5774
Email: francesco.ferraro3@unibo.it

Barbara Lanzoni
University of Bologna
Italy
Tel.: +39 051 209 5792
Email: barbara.lanzoni3@unibo.it

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Telm.: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Oli Usher
Hubble/ESA
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6855
Email: ousher@eso.org

Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1252, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os media, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.
Bookmark and Share

Sobre a Nota de Imprensa

No. da Notícia:eso1252pt
Nome:NGC 6388
Tipo:• Milky Way : Star : Grouping : Cluster : Globular
Facility:Hubble Space Telescope, MPG/ESO 2.2-metre telescope
Science data:2012Natur.492..393F

Imagens

O enxame globular NGC 6388 observado pelo Observatório Europeu do Sul
O enxame globular NGC 6388 observado pelo Observatório Europeu do Sul
O enxame globular NGC 6388 observado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA
O enxame globular NGC 6388 observado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA
NGC 6388 visto do solo e do espaço
NGC 6388 visto do solo e do espaço
Enxames globulares observados pelo Hubble e a partir do solo
Enxames globulares observados pelo Hubble e a partir do solo

Vídeos

Evolução dos enxames globulares
Evolução dos enxames globulares

Veja também